Sử dụng vật liệu composit xây dựng cầu đường sẽ tiết kiệm thời gian và chi phí

Sử dụng tăng cường vật liệu composit tiên tiến: polime gia cố bằng thủy tinh và/hoặc sợi cacbon, có thể là lời giải cho việc xây dựng cầu với nửa thời gian vì vậy cắt giảm mạnh chi phí và mức độ gây cản trở giao thông trong quá trình xây dựng mà không làm thảy đổi độ tin cậy kết cấu của những chiếc cầu hoàn thiện. Vật liệu composit cứng, chắc, nhẹ và chống ăn mòn đã được sử dụng thành công trong các ngành công nghiệp hàng không và ô tô trong vài thập niên gần đây....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng vật liệu composit xây dựng cầu đường sẽ tiết kiệm thời gian và chi phíSử dụng vật liệu composit xây dựng cầu đường sẽ tiết kiệm thời gian và chi phíSử dụng tăng cường vật liệu composit tiên tiến: polime gia cốbằng thủy tinh và/hoặc sợi cacbon, có thể là lời giải cho việc xâydựng cầu với nửa thời gian vì vậy cắt giảm mạnh chi phí và mứcđộ gây cản trở giao thông trong quá trình xây dựng mà khônglàm thảy đổi độ tin cậy kết cấu của những chiếc cầu hoàn thiện.Vật liệu composit cứng, chắc, nhẹ và chống ăn mòn đã được sửdụng thành công trong các ngành công nghiệp hàng không và ôtô trong vài thập niên gần đây. Những vật liệu này hoạt độngkhác với các vật liệu xây dựng truyền thống như thép, xi măngvà gỗ khối, vì vậy, cần những chiến lược mới để tìm ra các cáchthức sử dụng composit ở các ứng dụng kỹ thuật dân sự hiệu quảvề mặt chi phí.Một nghiên cứu mới của nhóm kỹ sư tại trường Đại học Bristol,Mỹ, đang nghiên cứu cách sử dụng composit tiên tiến trong việcxây dựng cầu giao thông.Các cây cầu sử dụng compossit tiên tiến làm mặt cầu và/hoặccác dầm chính đã được xây dựng ở Mỹ, Anh và Tây Ban Nha.Tuy nhiên, mặc dù có rất nhiều lợi thế rõ ràng, nhưng công nghệxây cầu mới này vẫn chưa trở nên phổ biến. Một nguyên nhânchính là có rất ít nghiên cứu tiến hành thực nghiệm về mức độthoái hóa của các vật liệu composit và cách chúng phản ứng vớitrọng tải mà cầu phải hứng chịu, đặc biệt là hiệu suất mỏi.Nhóm nghiên cứu đã xây dựng và thử nghiệm một mô hình mẫucủa một cây cầu quy mô lớn với mặt cầu bằng composit tạiphòng thí nghiệm các cấu trúc của trường đại học. Mô hình này,dài 8 mét và rộng 3,7 mét, bao gồm vật liệu composit ASSETlàm mặt cầu và các dầm chính bằng xi măng PTC.Các dầm PTC phù hợp với độ chịu mài màn của mặt cầu vàcũng cải thiện độ cứng. Một đổi mới là chỉ các kết nối ăn dínhđược sử dụng giữa các đơn vị mặt cầu và để nối mặt cầu với mặtcầu với các dầm chính, làm đơn giản và tăng tốc độ xây dựng.Mô hình mẫu sẽ phải chịu hơn 100 triệu chu trình tải trọng bánhlăn thử độ mỏi được chuyên biệt theo mã, quy mô hoàn chỉnh.Diện tích mặt phẳng lớn của mặt cầu sẽ kiểm tra các hiệu ứnglên hiệu suất mặt cầu của các phương pháp gia công mặt phẳngchống trượt khác nhau. Cuối cùng, mô hình sẽ được chịu tải tớimức đổ vỡ. Các kết quả từ thử nghiệm và từ các mô hình máytính tiên tiến của mẫu vật thí nghiệm sẽ đưa ra các hướng dẫnthiết kế cho các hoạt động ngắn và dài hạn của loại hình cầu đổimới này.Tiến sỹ Sebastian cho biết, do trọng lượng nhẹ, độ cứng cao vàđộ bền cao, nên các vật liệu composit tiên tiến đang magn tớimột thế hệ mới những loại máy bay hiệu suất nhiên liệu và nhẹhơn ví dụ như Airbus A350 và Boeing 787. Nhóm nghiên cứu hivọng sẽ đạt được thành tựu tương tự trong lĩnh vực kỹ thuật dânsự, với những vật liệu composit tiên tiến mang lại những bướctiến thay đổi ở hiệu suất cấu trúc, tính kinh tế và mức độ bềnvững của cầu đường