Modern trafiğin gelişimi, köprülerin kalitesi ve hizmet ömrü için daha yüksek gereksinimler ortaya koymuştur. Çelik korozyonu, köprülerin güvenliği ve dayanıklılığı için büyük bir tehdittir. İnsanlar birçok paslanma önlemini keşfettiler, ancak etkisi tatmin edici değildir.

Gelişmiş kompozit malzemeler korozyon direnci, hafif ağırlık (çelik toplu yoğunluğun 1/5 ila 1/4'ü), yüksek mukavemet (mukavemet yüksek mukavemetli çelik tellerden veya eşdeğerinden daha yüksektir) avantajlarına sahiptir. Köprü korozyonu sorununu çözmek için, son 20 yıldan fazla bir süredir insanlar gözlerini yeni malzemelere çevirdiler. Gelişmiş kompozit malzeme inşaat teknolojisinin araştırılması ve geliştirilmesi çok dikkat edildi ve pratik sonuçlar elde edildi.

Yirmi birinci yüzyılda, teknolojik ilerleme, ölçekli üretim ve ileri kompozit malzeme endüstrisinin maliyetinin azalmasıyla, köprü yapı mühendisliğindeki uygulamasının ölçekinin sürekli olarak genişletileceği ve köprü yapısının yeni bir seviyeye yükseleceği bekleniyor.

Ana gelişmiş kompozit malzemeler

Karbon fiber güçlendirilmiş polimer (CFRP) sarma

CFRP şerit

Ön gerilmiş FRP laminat

Gelişmiş kompozit malzemelerin temel özellikleri

1. Yoğunluğu yüksektir. S cam elyaf, aramid elyaf ve karbon elyaftan yapılmış kompozit tendonların çekme mukavemeti, yüksek mukavemetli çelik tellerden daha yüksektir. E cam elyaftan yapılmış kompozit tendonların çekme mukavemeti yüksek mukavemetli çelik tellerin mukavemetine yakındır.

2. Korozyon direnci. Glas fiber kompozit boruların ömrü çelik borular ve beton boruların iki katıdır.

3. Gerilim ilişkisi, kırılmaya kadar doğrusal.

4. Elastiklik modülü. Karbon fiber kompozitlerinin çekme modülü çelikten daha yüksektir, ancak aramid ve cam fiber kompozitlerinin çekme modülü çeliğin sadece yarısı ve dörtte biri.

5. Yorgunluk özellikleri. Karbon lif ve aramid lif kompozitinin yorgunluk mukavemeti yüksek mukavemetli filamentlerden daha yüksektir. E cam elyaf kompozitinin yorgunluk dayanımı ortak çelik tel ve yüksek dayanıklı çelik tel arasındadır. Alternatif stresin etkisi altında, metal malzemelerin yorgunluk sınırı statik yükleme mukavemetinin sadece% 30 ila% 40'ıdır. Kompozit malzemenin statik yükün yaklaşık% 70 ila% 80'i olan yüksek bir yorgunluk sınırına sahiptir ve hasardan önce önemli bir deformasyon belirtisi vardır.

6. toplu yoğunluk hafiftir. Yaklaşık 1/5 ile 1/4 çelik.

7. Anizotropi.

8. elektromanyetik nötrlük.

9. Yüksek sıcaklıkta performans, önceden gerilmiş çelik tel ile aynıdır.