Мости – це значний винахід в історії людства. Від давніх часів, коли люди використовували зрубані дерева та складене каміння для перетину водних шляхів та ярів, до використання арочних мостів і навіть вантових мостів – еволюція була вражаючою. Нещодавнє відкриття мосту Гонконг-Чжухай-Макао знаменує собою вирішальну віху в історії мостів. У сучасному мостобудуванні, окрім використання залізобетонних конструкцій, металеві матеріали, зокрема алюмінієві сплави, стали основним вибором завдяки своїм численним перевагам.
У 1933 році на мосту через річку в Піттсбурзі, США, було використано перше у світі мостове полотно з алюмінієвого сплаву. Більш ніж десять років по тому, у 1949 році, Канада завершила будівництво повністю алюмінієвого арочного мосту через річку Сагеней у Квебеку, один проліт якого сягав 88,4 метра. Цей міст був першою у світі конструкцією, повністю виготовленою з алюмінієвого сплаву. Міст мав опори заввишки приблизно 15 метрів та дві смуги для руху транспортних засобів. У ньому використовувався алюмінієвий сплав 2014-T6, а загальна вага мосту становила 163 тонни. Порівняно з початково запланованим сталевим мостом, його вага зменшилася приблизно на 56%.
Відтоді тенденція до будівництва конструкційних мостів з алюмінієвих сплавів була нестримною. Між 1949 і 1985 роками у Великій Британії було збудовано приблизно 35 конструкційних мостів з алюмінієвих сплавів, тоді як у Німеччині було збудовано близько 20 таких мостів між 1950 і 1970 роками. Будівництво численних мостів дало цінний досвід майбутнім будівельникам мостів з алюмінієвих сплавів.
Порівняно зі сталлю, алюмінієві сплави мають меншу щільність, що робить їх набагато легшими, складаючи лише 34% ваги сталі при тому ж об'ємі. Проте вони мають міцнісні характеристики, подібні до сталі. Крім того, алюмінієві сплави демонструють чудову еластичність та стійкість до корозії, а також мають нижчі витрати на обслуговування конструкції. Як результат, вони знайшли широке застосування в сучасному мостобудівництві.
Китай також досяг значних успіхів у мостобудуванні. Міст Чжаочжоу, якому понад 1500 років, є одним із найвищих досягнень стародавнього китайського мостобудування. У сучасну епоху, за допомогою колишнього Радянського Союзу, Китай також побудував кілька сталевих мостів, включаючи мости через річку Янцзи в Нанкіні та Ухані, а також міст через річку Перлин у Гуанчжоу. Однак застосування мостів з алюмінієвих сплавів у Китаї, здається, обмежене. Першим конструкційним мостом з алюмінієвого сплаву в Китаї був пішохідний міст на дорозі Цінчунь у Ханчжоу, побудований у 2007 році. Цей міст був спроектований та встановлений німецькими інженерами-мостобудівниками, а всі матеріали були імпортовані з Німеччини. У тому ж році пішохідний міст у Сюйцзяхуей, Шанхай, був повністю розроблений та виготовлений всередині країни з використанням конструкцій з алюмінієвих сплавів. Він в основному використовував алюмінієвий сплав 6061-T6 і, незважаючи на власну вагу 15 тонн, міг витримувати навантаження 50 тонн.
У майбутньому мости з алюмінієвих сплавів мають величезні перспективи розвитку в Китаї з кількох причин:
1 Будівництво високошвидкісних залізниць у Китаї переживає бум, особливо у складних місцевостях західних регіонів з численними долинами та річками. Очікується, що мости з алюмінієвих сплавів, завдяки легкості їх транспортування та легким властивостям, матимуть значний потенційний ринок.
2 Сталеві матеріали схильні до іржі та погано працюють за низьких температур. Корозія сталі суттєво впливає на стійкість мосту, що призводить до вищих витрат на обслуговування та загроз безпеці. Натомість, матеріали з алюмінієвих сплавів мають високу стійкість до корозії та добре працюють за низьких температур, що робить їх придатними для різних кліматичних умов та забезпечує довговічність. Хоча мости з алюмінієвих сплавів можуть мати вищі початкові витрати на будівництво, їхні низькі витрати на обслуговування можуть допомогти зменшити різницю у вартості з часом.
3 Дослідження алюмінієвих мостових панелей, як всередині країни, так і за кордоном, добре розвинені, і ці матеріали широко використовуються. Досягнення в дослідженні матеріалів забезпечують технічну гарантію для розробки нових сплавів, які відповідають різним вимогам до експлуатаційних характеристик. Китайські виробники алюмінію, включаючи таких гігантів галузі, як Ляонін Чжунван, поступово переключили свою увагу на промислові алюмінієві профілі, закладаючи основу для мостобудування з алюмінієвих сплавів.
4 Швидке будівництво міського метро у великих містах Китаю висуває суворі вимоги до наземних конструкцій. Через їх значні переваги у вазі можна передбачити, що в майбутньому буде спроектовано та використано більше пішохідних та дорожніх мостів з алюмінієвих сплавів.
Під редакцією Мей Цзян з MAT Aluminum
Час публікації: 15 травня 2024 р.
