โอกาสในการประยุกต์และความท้าทายของใยแก้วและวัสดุคอมโพสิตในด้านโครงสร้างพื้นฐาน

วันนี้ฉันต้องการแบ่งปันบทความกับคุณ:

ทศวรรษที่ผ่านมามีการอภิปรายเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานวนเวียนอยู่กับจำนวนเงินเพิ่มเติมที่จำเป็นในการซ่อมแซม แต่ในปัจจุบัน มีการเน้นมากขึ้นเกี่ยวกับความยั่งยืนและความทนทานในโครงการที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างหรือการซ่อมแซมถนนระดับชาติ สะพาน ท่าเรือ ระบบส่งไฟฟ้า และอื่นๆ

อุตสาหกรรมคอมโพสิตสามารถนำเสนอโซลูชั่นที่ยั่งยืนตามที่รัฐในสหรัฐฯ กำลังมองหา ด้วยเงินทุนที่เพิ่มขึ้น ตามที่เสนอในร่างกฎหมายโครงสร้างพื้นฐานมูลค่า 1.2 ล้านล้านดอลลาร์ หน่วยงานของรัฐของสหรัฐอเมริกาจะมีเงินทุนและโอกาสในการทดลองใช้เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมและเทคนิคการก่อสร้างมากขึ้น

Greg Nadeau ประธานและซีอีโอของ Infrastructure Ventures กล่าวว่า "มีตัวอย่างมากมายทั่วทั้งสหรัฐอเมริกาที่การใช้นวัตกรรมเชิงประกอบได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิผล ไม่ว่าจะเป็นสะพานหรือโครงสร้างอาคารเสริมแรง ผลกระทบมหาศาลต่อพระราชบัญญัติโครงสร้างพื้นฐานของสะพานนอกเหนือจากการจัดสรรตามปกติ การลงทุนดังกล่าวเปิดโอกาสให้รัฐใช้เงินทุนเหล่านี้เพื่อขยายการใช้และความเข้าใจในวัสดุทางเลือกเหล่านี้ พวกมันไม่ใช่การทดลอง แต่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าได้ผล”

วัสดุคอมโพสิตถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสะพานที่ทนต่อแรงกระแทกมากขึ้น สะพานในรัฐชายฝั่งและทางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกาที่ใช้เกลือถนนในช่วงฤดูหนาวได้เน่าเปื่อยเนื่องจากการกัดกร่อนของเหล็กในคอนกรีตเสริมเหล็กและโครงสร้างคอนกรีตอัดแรง การใช้วัสดุที่ไม่กัดกร่อน เช่น ซี่โครงคอมโพสิตสามารถลดจำนวนเงินที่กระทรวงคมนาคมของสหรัฐอเมริกา (DOT) ต้องใช้ในการบำรุงรักษาและซ่อมแซมสะพาน

Nadeau กล่าวว่า "โดยทั่วไปแล้ว สะพานธรรมดาที่มีอายุ 75 ปี จะต้องได้รับการดูแลอย่างมากในช่วง 40 หรือ 50 ปี การใช้วัสดุที่ไม่กัดกร่อนตามการเลือกวัสดุของคุณสามารถยืดอายุการใช้งานและลดวงจรชีวิตในระยะยาวได้ ค่าใช้จ่าย."

มีการประหยัดต้นทุนอื่น ๆ เช่นกัน “ถ้าเรามีวัสดุที่ไม่กัดกร่อน องค์ประกอบของคอนกรีตก็อาจจะแตกต่างออกไป ตัวอย่างเช่น เราไม่จำเป็นต้องใช้สารยับยั้งการกัดกร่อนซึ่งมีราคาประมาณ 50 ดอลลาร์ต่อลูกบาศก์หลา” ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยไมอามีและผู้อำนวยการฝ่ายวิศวกรรมโยธาและสถาปัตยกรรม Antonio Nanni กล่าว

สะพานที่สร้างด้วยวัสดุคอมโพสิตสามารถออกแบบให้มีโครงสร้างรองรับที่คล่องตัวยิ่งขึ้น Ken Sweeney ประธานและหัวหน้าวิศวกรของ Advanced Infrastructure Technologies (AIT) กล่าวว่า "หากคุณใช้คอนกรีต คุณจะต้องใช้เงินและทรัพยากรจำนวนมากในการสร้างสะพานเพื่อรองรับน้ำหนักของสะพาน ไม่ใช่หน้าที่ของสะพาน กล่าวคือ การบรรทุกการจราจร หากคุณสามารถลดน้ำหนักของมันได้และมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูงขึ้น นั่นก็จะเป็นประโยชน์อย่างมาก: การสร้างจะถูกกว่า”

เนื่องจากแท่งคอมโพสิตมีน้ำหนักเบากว่าเหล็กมาก จึงต้องใช้รถบรรทุกน้อยลงในการขนส่งแท่งคอมโพสิต (หรือส่วนประกอบสะพานที่ทำจากเหล็กคอมโพสิต) ไปยังไซต์งาน ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ผู้รับเหมาสามารถใช้เครนที่มีขนาดเล็กกว่าและมีต้นทุนต่ำกว่าเพื่อยกส่วนประกอบของสะพานคอมโพสิตให้เข้าที่ และง่ายและปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับคนงานก่อสร้างในการขนย้ายส่วนประกอบเหล่านั้น