חומרי סגסוגת אלומיניום לבניית גשר הופכים בהדרגה למיינסטרים, ועתיד גשרי סגסוגת אלומיניום נראה מבטיח

גשרים הם המצאה משמעותית בהיסטוריה האנושית. מימי קדם כאשר אנשים השתמשו בעצים שנפלו ואבנים מוערמות לחצות נתיבי מים ונקיקים, לשימוש בגשרים קשתים ואפילו גשרים עם שיבוש כבלים, האבולוציה הייתה מדהימה. הפתיחה האחרונה של גשר הונג קונג-ז'והאי-מקאו מסמנת אבן דרך מכריעה בתולדות הגשרים. בבניית גשר מודרנית, בנוסף לשימוש במבני בטון מזוין, חומרי מתכת, במיוחד סגסוגות אלומיניום, הפכו לבחירה המיינסטרים בגלל היתרונות השונים שלהם.

בשנת 1933 נעשה שימוש בסיפון גשר סגסוגת האלומיניום הראשון בעולם על גשר המשתרע על נהר בפיטסבורג בארצות הברית. יותר מעשר שנים לאחר מכן, בשנת 1949, קנדה השלימה גשר קשת אלומיניום המשתרע על נהר סאגנאי בקוויבק, כאשר טווח יחיד הגיע ל 88.4 מטר. גשר זה היה מבנה הסגסוגת הראשון באלומיניום בעולם. לגשר היו גובהם של מזחים כ -15 מטרים ושני נתיבים לתנועת כלי רכב. היא השתמשה בסגסוגת אלומיניום לשנת 2014-T6 והיה לו משקל כולל של 163 טון. בהשוואה לגשר הפלדה המתוכנן במקור, הוא הפחית את המשקל בכ- 56%.

מאז, המגמה של גשרים מבניים של סגסוגת אלומיניום אינה ניתנת לעצירה. בין 1949 ל -1985 הקימה בריטניה כ- 35 גשרים מבניים של סגסוגת אלומיניום, ואילו גרמניה בנתה כ -20 גשרים כאלה בין 1950 ל -1970. הקמת גשרים רבים סיפקו ניסיון רב ערך לבוני גשר סגסוגת אלומיניום עתידית.

בהשוואה לפלדה, חומרי סגסוגת אלומיניום הם בעלי צפיפות נמוכה יותר, מה שהופך אותם לקלים בהרבה, כאשר רק 34% ממשקל הפלדה לאותו נפח. עם זאת, יש להם מאפייני חוזק הדומים לפלדה. בנוסף, סגסוגות אלומיניום מציגות גמישות מצוינת ועמידות בפני קורוזיה תוך שיש להן עלויות תחזוקה מבניות נמוכות יותר. כתוצאה מכך, הם מצאו יישום נרחב בבניית הגשר המודרנית.

סין עשתה גם צעדים משמעותיים בבניית הגשר. גשר ז'אוז'ו, העומד במשך למעלה מ 1500 שנה, הוא אחד ההישגים של Pinnacle של הנדסת גשר סיני עתיק. בעידן המודרני, בסיוע ברית המועצות לשעבר, סין גם בנה כמה גשרי פלדה, כולל גשרי נהר יאנגצה בננג'ינג ובווהאן, כמו גם גשר נהר פרל בגואנגג'ואו. עם זאת, נראה כי יישום גשרי סגסוגת אלומיניום בסין מוגבל. הגשר המבני הראשון של סגסוגת האלומיניום בסין היה גשר הולכי הרגל בדרך צ'ינגצ'ון בהאנגז'ו, שנבנה בשנת 2007. גשר זה תוכנן והותקן על ידי מהנדסי גשר גרמני, וכל החומרים יובאו מגרמניה. באותה שנה, גשר הולכי הרגל בסוג'יהוי, שנחאי, פותח לחלוטין ויוצר באופן מקומי באמצעות מבני סגסוגת אלומיניום. היא השתמשה בעיקר בסגסוגת אלומיניום 6061-T6, ולמרות המשקל העצמי שלה בן 15 טון, יכולה לתמוך בעומס של 50 טון.

בעתיד, לגשרי סגסוגת אלומיניום יש סיכויי פיתוח אדירים בסין מכמה סיבות:

בניית הרכבות המהירה של סין 1 פורחת, במיוחד בשטח המורכב של אזורים מערביים עם עמקים ונהרות רבים. גשרי סגסוגת אלומיניום, בשל קלות התחבורה שלהם ונכסי משקל קלים, צפויים להיות בעלי שוק פוטנציאלי משמעותי.

2 חומרי פלדה מועדים לחלודה וביצועים גרועים בטמפרטורות נמוכות. קורוזיה של פלדה משפיעה באופן משמעותי על יציבות הגשר, וכתוצאה מכך עלויות תחזוקה גבוהות יותר ומפגעי בטיחות. לעומת זאת, חומרי סגסוגת אלומיניום הם בעלי עמידות בפני קורוזיה חזקה ומופיעים היטב בטמפרטורות נמוכות, מה שהופך אותם למתאימים לתנאי אקלים שונים ולהבטיח עמידות לטווח הארוך. בעוד שגשרי סגסוגת אלומיניום עשויים להיות בעלי עלויות בנייה ראשוניות גבוהות יותר, הוצאות התחזוקה הנמוכות שלהם יכולות לעזור להפחית את פער העלויות לאורך זמן.

3 מחקרים על לוחות גשר אלומיניום, הן מבחינה מקומית והן בינלאומית, מפותחים היטב, וחומרים אלה נמצאים בשימוש נרחב. ההתקדמות במחקר חומרי מספקת ביטחון טכני לפיתוח סגסוגות חדשות העומדות בדרישות ביצועים שונות. יצרני אלומיניום סיניים, כולל ענקים בתעשייה כמו ליאונינג ז'ונגוואנג, העבירו בהדרגה את המיקוד שלהם לפרופילי אלומיניום תעשייתיים, והניחו את הבסיס לבניית גשר סגסוגת אלומיניום.

4 בניית רכבת תחתית עירונית מהירה בערים סיניות מרכזיות מטילה דרישות מחמירות למבנים מעל הקרקע. בשל יתרונות המשקל המשמעותיים שלהם, ניתן לחזות כי יותר הולכי רגל סגסוגת אלומיניום וכבישים מהירים יעוצבו בעתיד.

נערך על ידי מאי ג'יאנג ממאט אלומיניום