Cơ hội và thách thức ứng dụng của sợi thủy tinh và vật liệu composite trong lĩnh vực hạ tầng

Hôm nay tôi muốn chia sẻ với bạn một bài viết:

Một thập kỷ trước, các cuộc thảo luận vềcơ sở hạ tầngxoay quanh việc cần thêm bao nhiêu tiền để sửa nó.Nhưng ngày nay, tính bền vững và độ bền ngày càng được chú trọng trong các dự án liên quan đến xây dựng hoặc sửa chữa đường quốc lộ, cầu, cảng, lưới điện, v.v.

Ngành vật liệu tổng hợp có thể cung cấp các giải pháp bền vững mà các bang của Hoa Kỳ đang tìm kiếm.Với việc tăng kinh phí, như được đề xuất trong dự luật cơ sở hạ tầng trị giá 1,2 nghìn tỷ đô la, các cơ quan nhà nước của Hoa Kỳ sẽ có thêm kinh phí và cơ hội để thử nghiệm các công nghệ và kỹ thuật xây dựng đổi mới.

Greg Nadeau, Chủ tịch và Giám đốc điều hành của Cơ sở hạ tầng mạo hiểm, cho biết: “Có rất nhiều ví dụ trên khắp Hoa Kỳ nơi việc sử dụng các đổi mới tổng hợp đã được chứng minh là có hiệu quả, cho dù đó là cầu hay kết cấu tòa nhà được gia cố.Tác động to lớn đối với Đạo luật Cơ sở hạ tầng Cầu dựa trên các khoản phân bổ thường xuyên Khoản đầu tư tạo cơ hội cho các tiểu bang sử dụng các quỹ này để mở rộng việc sử dụng và hiểu biết về các vật liệu thay thế này.Chúng không phải là thử nghiệm, chúng đã được chứng minh là có tác dụng.”

vật liệu tổng hợpđã được sử dụng để xây dựng những cây cầu bền bỉ hơn.Các cây cầu ở các bang ven biển và miền bắc Hoa Kỳ sử dụng muối làm đường trong mùa đông đã bị mục nát do ăn mòn thép trong kết cấu bê tông cốt thép và bê tông dự ứng lực.Sử dụng vật liệu không ăn mòn như sườn composite có thể giảm số tiền mà Bộ Giao thông vận tải Hoa Kỳ (DOT) phải chi cho việc bảo trì và sửa chữa cầu.

Nadeau cho biết: “Thông thường, những cây cầu thông thường có tuổi thọ định mức là 75 năm phải được xử lý cơ bản trong khoảng thời gian 40 hoặc 50 năm.Sử dụng vật liệu không ăn mòn dựa trên lựa chọn vật liệu của bạn có thể kéo dài tuổi thọ và giảm vòng đời dài hạn.trị giá."

Ngoài ra còn có các khoản tiết kiệm chi phí khác.“Nếu chúng ta có một loại vật liệu không bị ăn mòn, thành phần của bê tông có thể khác.Ví dụ, chúng tôi sẽ không phải sử dụng chất ức chế ăn mòn, vốn có giá khoảng 50 đô la cho mỗi mét khối,” Giáo sư Đại học Miami và Giám đốc Sở Kỹ thuật Xây dựng và Kiến trúc Antonio Nanni cho biết.

Những cây cầu được xây dựng bằng vật liệu composite có thể được thiết kế với các cấu trúc hỗ trợ hợp lý hơn.Ken Sweeney, Chủ tịch kiêm Kỹ sư chính của Công nghệ Cơ sở hạ tầng Tiên tiến (AIT), cho biết: “Nếu bạn đang sử dụng bê tông, bạn sẽ tốn rất nhiều tiền và tài nguyên để xây dựng cây cầu để hỗ trợ trọng lượng chứ không phải chức năng của nó, cụ thể là chuyên chở giao thông.Nếu bạn có thể giảm trọng lượng của nó và có tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao hơn, đó sẽ là một lợi ích to lớn: chế tạo nó sẽ rẻ hơn.”

Vì các thanh composite nhẹ hơn nhiều so với thép nên cần ít xe tải hơn để vận chuyển các thanh composite (hoặc các bộ phận cầu làm từ thanh composite) đến công trường.Điều này làm giảm lượng khí thải carbon dioxide.Các nhà thầu có thể sử dụng các cần cẩu nhỏ hơn, chi phí thấp hơn để nâng các cấu kiện của cầu composite vào vị trí, đồng thời việc vận chuyển chúng sẽ dễ dàng và an toàn hơn cho công nhân xây dựng.