Drukuj

Most z kompozytów powstaje na Podkarpaciu

Most z kompozytów powstaje na Podkarpaciu
Kompozyty włókniste o osnowie polimerowej (FRP - ang. fibre reinforced polymers) od 20 lat wykorzystywane są na świecie do budowy mostów. Materiały stanowiące połączenie włókien syntetycznych oraz polimerów charakteryzują się zdecydowanie lepszymi właściwościami mechanicznymi i fizycznymi niż powszechnie stosowane w budownictwie mostowym materiały konstrukcyjne, jak beton i stal.

Z konstrukcyjnego punktu widzenia, do największych zalet kompozytów FRP należą m.in. duża wytrzymałość na rozciąganie, duża sztywność (w przypadku kompozytu z włókien węglowych), duża wartość odkształceń granicznych, doskonała odporność na korozję oraz mała masa konstrukcji z kompozytów. Dlatego też od kilkudziesięciu lat właściwości kompozytów FRP są z powodzeniem wykorzystywane w przemyśle lotniczym, samochodowym i stoczniowym. Pierwsze dziesięciolecie XXI wieku przyniosło szersze zastosowanie tych materiałów w budownictwie, w tym w budownictwie mostowym. Ma to miejsce głównie w USA, Japonii, Chinach, Rosji i niektórych krajach Europy Zachodniej.

W Polsce kompozyty FRP wykorzystywało się dotychczas jedynie do wzmacniania istniejących obiektów mostowych za pomocą taśm i mat kompozytowych. Do tej pory, za wyjątkiem dwukrotnego wykorzystania drobnowymiarowych, katalogowych elementów kompozytowych w specyficznych lokalizacjach, nie zbudowano obiektu mostowego z kompozytów FRP.

Dwa projekty badawcze, realizowane pod kierunkiem Mostostalu Warszawa SA we współpracy z rzeszowską firmą projektową Promost Consulting oraz Politechniką Rzeszowską, zmienią ten stan rzeczy. W ramach projektu "Combridge - Innowacyjny most drogowy z kompozytów FRP" oraz krajowego projektu badawczego "Opracowanie technologii wytwarzania i wdrożenie kompozytowych kładek dla pieszych" w miejscowości Błażowa nad rzeką Ryjak (województwo podkarpackie) powstanie pierwszy polski most kompozytowy. Nowa konstrukcja zastąpi istniejący most stalowy z pomostem drewnianym zbudowany w 1958 r.

Długość całkowita nowego mostu wyniesie 22,1 m. Całkowita szerokość pomostu wyniesie 10 m, w tym szerokość jezdni - 7 m, szerokość chodnika - 2 m. Wysokość konstrukcyjna wynosić będzie 1,2 m w przęśle i 1,4 m nad podporą.

Przęsło mostu będzie w całości zbudowane z kompozytów FRP. Tworzyć go będą kompozytowe dźwigary skrzynkowe, zespolone z kompozytową płytą pomostu, wykonaną w postaci paneli warstwowych. W przęśle zaplanowano 4 dźwigary główne w rozstawie 2,5 m, stężone na końcach betonowymi poprzecznicami podporowymi (zbrojonymi prętami kompozytowymi) oraz w środku rozpiętości jedną poprzecznicą przęsłową z kompozytu FRP. Pasy górne i dolne dźwigarów będą wykonane z naprzemiennie ułożonych laminatów szklanych i węglowych, zatopionych w żywicy epoksydowej. Środniki dźwigarów będą kompozytem zbudowanym z dwóch zewnętrznych laminatów szklanych oraz rdzenia w postaci pianki. Panele pomostu zaprojektowano w postaci dwudzielnych płyt warstwowych (sandwich), łączonych ze sobą warstwą żywicy. Laminaty górny i dolny oraz trapezowe ścianki rdzeniowe zostaną wykonane z kompozytu zbrojonego tkaninami z włókien szklanych na bazie żywicy epoksydowej. Wysokość całkowita panelu wynosi 0,22 m. Panele pomostu będą zespolone z dźwigarami oraz wzajemnie pomiędzy sobą specjalnymi połączeniami, zapewniającymi pełną współodkształcalność wszystkich elementów przęsła pod obciążeniem, tj. pełną współpracę elementów w przenoszeniu obciążeń.

Przęsło kompozytowe będzie oparte na przyczółkach betonowych, zbrojonych prętami FRP. Przyczółki posadowione będą pośrednio na skale za pomocą studni o średnicy 1,5 m. Na każdej podporze zostaną ustawione po dwa łożyska
elastomerowe.

Wyposażenie pomostu składać się będzie z kap chodnikowych z betonu lekkiego, zbrojonego prętami FRP, prefabrykowanych desek gzymsowych oraz krawężników z betonu polimerowego, balustrad z kształtowników pultruzyjnych FRP lub płaskowników stalowych, modułowych urządzeń dylatacyjnych oraz nawierzchni jezdni z betonu modyfikowanego PCC lub asfaltu modyfikowanego żywicą.

Przeprowadzone badania wykazały, że prototypowy pomost i dźwigar kompozytowy mają bardzo dużą sztywność i nośność oraz cechują się sprężystą pracą aż do ich zniszczenia. Wytężenie kompozytów FRP przy zniszczeniu elementów osiągnęło zaledwie 20-35 proc. wytrzymałości charakterystycznej materiałów, co świadczy o dużym potencjale optymalizacyjnym zaprojektowanych konstrukcji.

Oba projekty są realizowane przez konsorcja naukowe pod kierunkiem Mostostalu Warszawa SA oraz są współfinansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Całość prac zaplanowano na 29 miesięcy. Projekt rozpoczął się 1 listopada 2013 r., przy czym budowa samego mostu ruszy 1 marca 2015 r. i potrwa do końca przyszłego roku.

Czytaj więcej: Kompozyty 132 Budownictwo 121


AS AS
*.180.102.97

Wysłany: 2014-08-10 16:35:17

Takie mosty buduje się w Niemczech, zob. tu: http://www.handelsblatt.com/unternehmen/mittelstand/die-kunststoff-bruecke-die-bruecke-die-per-laster-kommt/3041744.html



Co ciekawe, koszt jest o 50% wyższy od klasycznego stalowo-betonowego, ale ma ponad 2 razy dłuższy okres używalności, więc w sumie wychodzi taniej.

Iebm
Iebm

Wysłany: 2014-08-11 20:27:15

Fantastyczne !