美用復合纖維打造未來橋梁
2009-10-16 來源:中國聚合物網(wǎng)
關鍵詞:復合纖維 橋梁
沿100號公路驅車前往緬因州中部城市皮茨菲爾德,位于路上的尼爾橋算不上什么引人注目的景觀,它不過是一個雙車道,34英尺長,橫跨一條小河的橋梁。
與其他橋相比,這座橋非常新,瀝青路面漆黑發(fā)亮,橋兩邊的電鍍欄桿還閃閃放光。但這也沒什么新鮮的,真正令它與眾不同的是橋面之下。
橋的骨架不是鋼鐵,也不是水泥,而是碳玻纖維。這些直徑12英寸的碳玻纖維管子被彎曲成一定角度,經過樹脂硬化,然后一條條排列整齊,中間用水泥填滿,看上去像一排排番茄通心粉。表面鋪設了瀝青之后,這座橋已經成為標準公路的一部分。
距此大約50公里的緬因大學研究人員是這座橋梁的設計者。他們希望第一座如此打造的橋梁能夠為以后許許多多復合材料橋梁提供先例。美國的60萬座橋梁中有大約16萬座需要修補或替換,如果這座橋以及其他復合材料的設計能夠跟上,那么他們可以在強化纖維聚合物的使用上帶來突破。緬因大學現(xiàn)今結構與復合材料中心負責人哈比比.J.達格爾說:“這是我們的一次實驗。現(xiàn)在是走出實驗室,看它是否經得起實際考驗的時候了!
這座去年11月竣工的橋梁造價60萬美元,現(xiàn)在正接受一系列檢測儀器的考驗。到目前為止,它能正常承受日常交通的負荷。達格爾說:“這座橋運轉非常好。我們從中學到了很多,而且這座橋造價比預制板的便宜17萬美元。
這座橋的作用的確不凡,甚至引起奧巴馬政府的重視。交通運輸部長雷.拉胡德已經在今年8月造訪了該中心。第二座類似的橋梁今年夏末在安森竣工。復合纖維橋梁骨架的設計方案是所有7個投標設計中造價最低的。
纖維聚合材料早就被用于沖浪板,近來還被用于飛機機翼和其他零部件中,但研究人員用它打造橋梁的課題研究始于上個世紀80年代。市政工程研究人員之所以注意到這個材料也是由于他的輕巧、有韌性和抗腐蝕。
但是,這個材料并沒有完全取代高速公路的基礎結構,而是用來修修補補。復合纖維條和片被用來修補現(xiàn)有的水泥或鋼架橋,或者用于加固某些橋梁以預防地震的破壞。復合纖維幫被用來取代一些水泥建筑的鋼架,因為鋼架容易被腐蝕。
提到某些大型部件,纖維復合材料就無法占有一席之地。纖維復合材料大多被用于橋梁的表面。因為它們重量輕,抗腐蝕。只有為數(shù)不多的橋梁把這種材料用作主要支撐。
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(真真)