玻璃纖維復(fù)合材料使橋梁擁有更長(zhǎng)壽命（廣東博皓供應(yīng)纖維增強(qiáng)樹脂基材料）

廣東博皓公司 · 發(fā)表于 2018-12-21 09:19:42

高速公路對(duì)我們來說肯定不陌生，我們平常出去旅游、出差、走親訪友都會(huì)經(jīng)過高速公路。公路上來來往往的車輛，穿梭過無數(shù)的人群，是城市忙碌的象征。而連接各個(gè)岸公路的橋梁亦是負(fù)重了整個(gè)城市的壓力。

加拿大的“TransCanada公路”（一個(gè)貫穿加拿大全國(guó)10個(gè)省的高速公路系統(tǒng)）也亦是如此。成千上萬的乘客依賴著這個(gè)高速公路系統(tǒng)出行。與許多高速公路一樣，TransCanada也有許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁連接在各個(gè)公路之間。但經(jīng)過長(zhǎng)久的日曬雨淋，其中的鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕，橋梁會(huì)留下嚴(yán)重的耐久性問題，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)退化，且產(chǎn)生昂貴的維修費(fèi)用。

在2013年，安大略省交通部（MTO）啟動(dòng)了一項(xiàng)耗資1.06億美元的項(xiàng)目，將尼皮貢河大橋(Nipigon River bridge)替換為兩個(gè)平跨四車道的橋梁，它最終證明了復(fù)合材料可以替代鋼鐵。

尼皮貢河大橋是安大略省高速公路系統(tǒng)的第一座斜拉橋，更是世界上第一座采用玻璃纖維增強(qiáng)聚合物加筋混凝土(GFRP-RC)橋面板的斜拉橋。該種GFRP是由乙烯基酯樹脂和無硼E玻璃纖維復(fù)合而成。

謝爾布魯克大學(xué)的土木工程學(xué)教授Bra.Benmokrane博士幫助該項(xiàng)目取得成果，他認(rèn)為，使用GFRP-RC建造252米的橋面既是創(chuàng)新的，也是必要的。由于大橋是唯一從加拿大東部到西部乘車的交通載體，停運(yùn)維修將迫使汽車?yán)@道南行，穿行美國(guó)。因此，工程師們沒有使用支墩來加固橋梁，而是選擇了斜拉橋的設(shè)計(jì)。

尼皮貢河大橋是世界上第一座采用玻璃纖維增強(qiáng)聚合物加筋混凝土(GFRP-RC)橋面板的斜拉橋

然而，從工程角度來看，斜拉橋比傳統(tǒng)橋梁的設(shè)計(jì)要困難得多，因?yàn)樗鼈円惺芨哌_(dá)9000 psi（磅/平方英寸）的壓力。Benmokrane說，當(dāng)混凝土開始劣化的情況下，從邏輯上說不可能修復(fù)斜拉橋的橋面。

對(duì)于MTO來說批準(zhǔn)一種具有GFRP這樣的結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)是非常重要的，它會(huì)被證明是非常耐用的，因?yàn)閷⒃诔^100年的時(shí)間內(nèi)不需要任何重大維修?！凹词笹FRP沒有任何問題，傾斜也可能來自混凝土本身?！盉enmokrane說。

“所以你真的必須選擇復(fù)合材料！”

去年，Benmokrane和他的團(tuán)隊(duì)研究建造了8塊面板——6塊GFRP-RC面板和2塊鋼筋面板——并測(cè)試了它們的裂縫。最終220毫米寬的超高性能纖維增強(qiáng)混凝土(UHPFRC)連接的GFRP筋具有很高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，沒有出現(xiàn)明顯的裂縫。

他相信這座橋梁對(duì)于復(fù)合材料工業(yè)來說是一個(gè)里程碑式的成就，因?yàn)樗型麑?fù)合材料進(jìn)一步擴(kuò)展到基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)中。在馬里蘭州國(guó)家港舉行的國(guó)際橋梁會(huì)議上，Benmokrane介紹了這座橋梁的設(shè)計(jì)以及FRP的優(yōu)勢(shì)作用。他表示他很高興， “根據(jù)我得到的反饋，我真的希望將來我們能看到世界各地更多的橋梁在使用這種加筋方式，”Benmokrane說?！斑@些橋梁非常經(jīng)濟(jì)、典雅，而且具有很高的美學(xué)價(jià)值?！?，并且樂觀地認(rèn)為像尼皮貢河大橋這樣的應(yīng)用可以為許多復(fù)合材料企業(yè)打開大門。

他說，用GFRP筋增強(qiáng)的混凝土橋梁的初始成本幾乎與用環(huán)氧涂層或鍍鋅鋼筋增強(qiáng)的混凝土橋梁相同。不銹鋼鋼筋的價(jià)格也是GFRP鋼筋的2至4倍。

Benmokrane說：“這真的是通過一座橋梁給這個(gè)行業(yè)帶來數(shù)百萬美元的收入。”“你能想象一下，如果這個(gè)行業(yè)每年制造100座這樣的橋梁?jiǎn)?？”（來源：思瑞安?fù)材）

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廣東博皓復(fù)合材料有限公司是一家復(fù)合材料行業(yè)整體解決方案服務(wù)商，我們致力于為客戶提供更為完善的復(fù)合材料產(chǎn)品解決方案，更為頂尖的復(fù)合材料工藝及技術(shù)服務(wù)，更為先進(jìn)的復(fù)合材料模具設(shè)計(jì)與制造。

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看完文章后，您是不是和小編一樣發(fā)出這樣的感慨：玻璃纖維材料太厲害了！其實(shí)玻纖復(fù)合材料應(yīng)用遠(yuǎn)不止橋梁領(lǐng)域，它可以應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的方方面面，如果您還想了解玻纖材料產(chǎn)品的更多應(yīng)用領(lǐng)域，您可以繼續(xù)閱讀以下文章：

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