Materiales compuestos avanzados en la construcción y reparación de puentes
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Materiales compuestos avanzados en la construcción y reparación de puentes
Los materiales compuestos avanzados presentan ventajas como la resistencia a la corrosión, el bajo peso (entre una quinta y una cuarta parte de la densidad aparente del acero) y la alta resistencia (superior a la del alambre de acero de alta resistencia o a valores equivalentes).
El desarrollo del tráfico moderno ha presentado requisitos más altos para la calidad y la vida útil de los puentes. La corrosión del acero es una amenaza importante para la seguridad y durabilidad de los puentes. La gente ha explorado muchas medidas antioxidantes, pero el efecto no es satisfactorio.
Los materiales compuestos avanzados tienen las ventajas de resistencia a la corrosión, peso ligero (1/5 a 1/4 de la densidad aparente del acero), alta resistencia (la resistencia es mayor que el alambre de acero de alta resistencia o el equivalente). Para resolver el problema de la corrosión del puente, en los últimos más de 20 años, las personas han vuelto sus ojos a nuevos materiales. Se ha prestado mucha atención a la investigación y el desarrollo de la tecnología avanzada de construcción de materiales compuestos y se han obtenido resultados prácticos.
Se espera que en el siglo XXI, con el progreso tecnológico, la producción a escala y la disminución del costo de la industria de materiales compuestos avanzados, la escala de su aplicación en la ingeniería estructural de puentes se ampliará continuamente, y la estructura del puente se elevará a un nuevo nivel.
Propiedades básicas de los materiales compuestos avanzados
1.La intensidad es alta. La resistencia a la tracción de los tendones compuestos hechos de fibra de vidrio S, fibra de aramida y fibra de carbono es mayor que la del alambre de acero de alta resistencia. La resistencia a la tracción de los tendones compuestos hechos de fibra de vidrio E es cercana a la del alambre de acero de alta resistencia.
2. resistencia a la corrosión. La vida de los tubos compuestos de fibra de vidrio es dos veces mayor que la de los tubos de acero y tubos de hormigón.
La relación de deformación es lineal hasta que se rompe la ruptura.
4. módulo de elasticidad. El módulo de tracción de los compuestos de fibra de carbono es más alto que el del acero, pero el módulo de tracción de los compuestos de fibra de vidrio y aramida es solo la mitad y 1/4 del acero.
5. características de fatiga. La resistencia a la fatiga del compuesto de fibra de carbono y fibra de aramida es mayor que la del filamento de alta resistencia. La resistencia a la fatiga del compuesto de fibra de vidrio E se encuentra entre el alambre de acero común y el alambre de acero de alta resistencia. Bajo la acción de tensión alterna, el límite de fatiga de los materiales metálicos es solo del 30% al 40% de la resistencia de carga estática. El material compuesto tiene un alto límite de fatiga, que es aproximadamente del 70% al 80% de la carga estática, y hay un signo significativo de deformación antes del daño.
6. la densidad a granel es luz. Aproximadamente 1/5 a 1/4 de acero.
7. anisotropía.
8. neutralidad electromagnética.
9. el rendimiento a alta temperatura es el mismo que el del alambre de acero pretensado.
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