Mosty są znaczącym wynalazkiem w historii ludzkości. Od czasów starożytnych, kiedy ludzie używali powalonych drzew i ułożonych kamieni do przekraczania dróg wodnych i wąwozów, po mosty łukowe, a nawet mosty wantowe, ewolucja była niezwykła. Niedawne otwarcie mostu Hongkong-Zhuhai-Makao stanowi kamień milowy w historii mostów. W nowoczesnym budownictwie mostowym, obok stosowania konstrukcji żelbetowych, coraz popularniejszym wyborem ze względu na swoje różnorodne zalety stały się materiały metalowe, zwłaszcza stopy aluminium.
W 1933 roku na moście rozciągającym się nad rzeką w Pittsburghu w Stanach Zjednoczonych zastosowano pierwszą na świecie pomost ze stopu aluminium. Ponad dziesięć lat później, w 1949 r., Kanada ukończyła budowę całkowicie aluminiowego mostu łukowego na rzece Saguenay w Quebecu, którego jedno przęsło sięgało 88,4 metra. Most ten był pierwszą na świecie konstrukcją całkowicie wykonaną ze stopu aluminium. Most posiadał filary o wysokości około 15 metrów i dwa pasy ruchu dla ruchu kołowego. Wykorzystywał stop aluminium 2014-T6 i miał całkowitą masę 163 ton. W porównaniu z pierwotnie planowanym mostem stalowym zmniejszono jego wagę o około 56%.
Od tego czasu trend mostów konstrukcyjnych ze stopów aluminium jest nie do zatrzymania. W latach 1949–1985 Wielka Brytania zbudowała około 35 mostów konstrukcyjnych ze stopu aluminium, podczas gdy Niemcy zbudowały w latach 1950–1970 około 20 takich mostów. Budowa wielu mostów zapewniła cenne doświadczenie przyszłym budowniczym mostów ze stopu aluminium.
W porównaniu ze stalą materiały ze stopów aluminium mają mniejszą gęstość, co czyni je znacznie lżejszymi, przy tej samej objętości stanowiącej zaledwie 34% masy stali. Mają jednak właściwości wytrzymałościowe podobne do stali. Ponadto stopy aluminium wykazują doskonałą elastyczność i odporność na korozję, a jednocześnie mają niższe koszty utrzymania konstrukcji. Dzięki temu znalazły szerokie zastosowanie w nowoczesnym budownictwie mostowym.
Chiny poczyniły również znaczne postępy w budowie mostów. Most Zhaozhou, stojący od ponad 1500 lat, jest jednym z najważniejszych osiągnięć starożytnej chińskiej inżynierii mostowej. W czasach nowożytnych, przy wsparciu byłego Związku Radzieckiego, Chiny zbudowały także kilka mostów stalowych, w tym mosty na rzece Jangcy w Nanjing i Wuhan, a także most na rzece Perłowej w Kantonie. Jednakże zastosowanie mostów ze stopów aluminium w Chinach wydaje się ograniczone. Pierwszym mostem konstrukcyjnym ze stopu aluminium w Chinach był most dla pieszych przy Qingchun Road w Hangzhou, zbudowany w 2007 roku. Most ten został zaprojektowany i zamontowany przez niemieckich inżynierów zajmujących się mostami, a wszystkie materiały zostały sprowadzone z Niemiec. W tym samym roku kładka dla pieszych w Xujiahui w Szanghaju została w całości zaprojektowana i wyprodukowana w kraju, przy użyciu konstrukcji ze stopu aluminium. Wykorzystywał głównie stop aluminium 6061-T6 i pomimo 15-tonowego ciężaru własnego mógł wytrzymać ładunek 50 ton.
W przyszłości mosty ze stopów aluminium mają w Chinach ogromne perspektywy rozwoju z kilku powodów:
1 Budownictwo kolei dużych prędkości w Chinach kwitnie, szczególnie na skomplikowanych terenach zachodnich regionów z licznymi dolinami i rzekami. Oczekuje się, że mosty ze stopów aluminium, ze względu na łatwość transportu i lekkość, będą miały znaczący potencjalny rynek.
2 Materiały stalowe są podatne na rdzę i mają słabą wydajność w niskich temperaturach. Korozja stali znacząco wpływa na stabilność mostu, powodując wyższe koszty utrzymania i zagrożenia bezpieczeństwa. Natomiast materiały ze stopów aluminium mają dużą odporność na korozję i dobrze sprawdzają się w niskich temperaturach, dzięki czemu nadają się do różnych warunków klimatycznych i zapewniają długoterminową trwałość. Chociaż mosty ze stopu aluminium mogą wiązać się z wyższymi początkowymi kosztami budowy, ich niskie koszty utrzymania mogą z czasem pomóc zmniejszyć różnicę w kosztach.
3 Badania nad aluminiowymi płytami mostowymi, zarówno w kraju, jak i za granicą, są dobrze rozwinięte, a materiały te znajdują szerokie zastosowanie. Postępy w badaniach materiałowych zapewniają gwarancję techniczną przy opracowywaniu nowych stopów, które spełniają różne wymagania użytkowe. Chińscy producenci aluminium, w tym giganci branżowi, tacy jak Liaoning Zhongwang, stopniowo przenieśli swoją uwagę na przemysłowe profile aluminiowe, kładąc podwaliny pod budowę mostów ze stopów aluminium.
4 Szybka budowa metra miejskiego w głównych chińskich miastach narzuca rygorystyczne wymagania dotyczące konstrukcji nadziemnych. Ze względu na ich znaczną przewagę wagową można przewidzieć, że w przyszłości zostanie zaprojektowanych i wykorzystanych więcej mostów dla pieszych i autostrad ze stopu aluminium.
Pod redakcją May Jiang z MAT Aluminium
Czas publikacji: 15 maja 2024 r
