Mosty to znaczący wynalazek w historii ludzkości. Od czasów starożytnych, kiedy ludzie wykorzystywali ścięte drzewa i ułożone kamienie do pokonywania dróg wodnych i wąwozów, po mosty łukowe, a nawet mosty wantowe, ewolucja mostów była imponująca. Niedawne otwarcie mostu Hongkong-Zhuhai-Makau stanowi kamień milowy w historii mostów. We współczesnym budownictwie mostowym, oprócz stosowania konstrukcji żelbetowych, materiały metalowe, a zwłaszcza stopy aluminium, stały się powszechnym wyborem ze względu na ich liczne zalety.
W 1933 roku, na moście nad rzeką w Pittsburghu w Stanach Zjednoczonych, zastosowano pierwszą na świecie płytę mostową ze stopu aluminium. Ponad dziesięć lat później, w 1949 roku, Kanada ukończyła budowę całkowicie aluminiowego mostu łukowego nad rzeką Saguenay w Quebecu, którego pojedyncze przęsło miało rozpiętość 88,4 metra. Most ten był pierwszą na świecie konstrukcją całkowicie wykonaną ze stopu aluminium. Most miał filary o wysokości około 15 metrów i dwa pasy ruchu dla pojazdów. Wykonano go ze stopu aluminium 2014-T6, a jego masa całkowita wyniosła 163 tony. W porównaniu z pierwotnie planowanym mostem stalowym, zmniejszył on masę o około 56%.
Od tego czasu trend budowy mostów konstrukcyjnych ze stopów aluminium nie ustaje. W latach 1949–1985 Wielka Brytania zbudowała około 35 mostów konstrukcyjnych ze stopów aluminium, a Niemcy – około 20 w latach 1950–1970. Budowa wielu mostów dostarczyła cennego doświadczenia przyszłym budowniczym mostów ze stopów aluminium.
W porównaniu ze stalą, stopy aluminium mają niższą gęstość, dzięki czemu są znacznie lżejsze – przy tej samej objętości ich masa stanowi zaledwie 34% masy stali. Mimo to, charakteryzują się one podobnymi do stali parametrami wytrzymałościowymi. Ponadto stopy aluminium charakteryzują się doskonałą elastycznością i odpornością na korozję, a jednocześnie niższymi kosztami utrzymania konstrukcji. W rezultacie znalazły szerokie zastosowanie w nowoczesnym budownictwie mostowym.
Chiny poczyniły również znaczące postępy w budownictwie mostów. Most Zhaozhou, istniejący od ponad 1500 lat, jest jednym z najwspanialszych osiągnięć starożytnej chińskiej inżynierii mostowej. W czasach nowożytnych, z pomocą byłego Związku Radzieckiego, Chiny zbudowały również kilka mostów stalowych, w tym mosty na rzece Jangcy w Nankinie i Wuhanie, a także most na rzece Perłowej w Kantonie. Jednak zastosowanie mostów ze stopów aluminium w Chinach wydaje się być ograniczone. Pierwszym mostem konstrukcyjnym ze stopu aluminium w Chinach była kładka dla pieszych przy Qingchun Road w Hangzhou, zbudowana w 2007 roku. Most ten został zaprojektowany i zainstalowany przez niemieckich inżynierów mostowych, a wszystkie materiały sprowadzono z Niemiec. W tym samym roku kładka dla pieszych w Xujiahui w Szanghaju została w całości opracowana i wyprodukowana w kraju, z wykorzystaniem konstrukcji ze stopu aluminium. Wykorzystano w niej głównie stop aluminium 6061-T6 i pomimo 15-tonowej masy własnej, mogła ona wytrzymać obciążenie 50 ton.
W przyszłości mosty ze stopów aluminium mają w Chinach ogromne perspektywy rozwoju z kilku powodów:
1 Budowa kolei dużych prędkości w Chinach przeżywa rozkwit, szczególnie na trudnym terenie zachodnich regionów z licznymi dolinami i rzekami. Mosty ze stopów aluminium, ze względu na łatwość transportu i lekkość, mają duży potencjał rynkowy.
2 Materiały stalowe są podatne na rdzewienie i słabo sprawdzają się w niskich temperaturach. Korozja stali znacząco wpływa na stabilność mostu, co przekłada się na wyższe koszty utrzymania i zagrożenia dla bezpieczeństwa. Z kolei materiały ze stopów aluminium charakteryzują się wysoką odpornością na korozję i dobrze sprawdzają się w niskich temperaturach, dzięki czemu nadają się do stosowania w różnych warunkach klimatycznych i zapewniają długotrwałą trwałość. Chociaż mosty ze stopów aluminium mogą wiązać się z wyższymi początkowymi kosztami budowy, ich niskie koszty utrzymania mogą z czasem zmniejszyć różnicę w kosztach.
Badania nad aluminiowymi panelami mostowymi, zarówno w kraju, jak i za granicą, są dobrze rozwinięte, a materiały te są szeroko stosowane. Postęp w badaniach materiałowych zapewnia techniczne podstawy do opracowywania nowych stopów, spełniających zróżnicowane wymagania eksploatacyjne. Chińscy producenci aluminium, w tym giganci branży, tacy jak Liaoning Zhongwang, stopniowo przenieśli swoją uwagę na przemysłowe profile aluminiowe, kładąc podwaliny pod budowę mostów ze stopów aluminium.
Szybka budowa metra w dużych chińskich miastach nakłada surowe wymagania na konstrukcje naziemne. Ze względu na znaczną przewagę wagową, można przewidzieć, że w przyszłości będzie projektowanych i wykorzystywanych więcej aluminiowych kładek dla pieszych i autostrad.
Edytowane przez May Jiang z MAT Aluminum
Czas publikacji: 15 maja 2024 r.
