新奇的碳纖維管吹氣大橋,！
在美國(guó)緬因州南部，去年新建成一座“尼爾”橋,，有兩車道寬,，10.4米長(zhǎng),，橫跨在一條溪流上。目前正在使用偏轉(zhuǎn)傳感器和其他儀器對(duì)它進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè),。
“尼爾”橋乍看并沒有什么特別之處,，那又為什么要對(duì)它進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)呢？原因在于,，這是一座完全用新思路新材料建造起來的橋,。它獨(dú)辟蹊徑，不用或少用鋼鐵等材料去制作橋梁構(gòu)件,，而是靠吹氣和涂抹塑料樹脂完成,。
所 謂吹氣，是在碳纖維管中,，用空氣泵吹入空氣,，然后將已吹氣后的碳纖維管固定在特制的框架上彎曲成拱形，再在碳纖維管的表面涂上塑料樹脂,，4小時(shí)后,，碳纖維 管被完全碳化。經(jīng)測(cè)定,，這時(shí)的碳纖維管強(qiáng)度兩倍于用鋼鐵制成的拱梁,。“尼爾”橋是用23條這樣的碳纖維管作為拱梁，其每條長(zhǎng)9.75米,，管直徑30厘米,。 在作為橋拱梁時(shí)，還需在管內(nèi)澆灌混凝土,。
根據(jù)這樣的工藝制成的橋梁,，原材料使用量大幅下降而且不需要使用大型起重機(jī)械和 其他重型輔助設(shè)備，可節(jié)約20%的建橋成本,，并且造橋的周期幾乎可縮短6倍的時(shí)間,。用這種方法建成的橋壽命能達(dá)到100年，是普通橋的兩倍,！因?yàn)樘祭w維管 能夠使混凝土與周圍的自然環(huán)境隔絕開,！保護(hù)混凝土不被“風(fēng)化”從而提高使用壽命。退一步說,，即使混凝土出現(xiàn)斷裂,，碳纖維管可以防止橋梁立刻垮塌，也等于給 途經(jīng)橋上的人流,、車輛較多的逃生時(shí)間,。如果只是其中的一根或幾根碳纖維管出了問題，橋梁也不會(huì)立刻垮塌,，而是緩慢地下垂,，同樣會(huì)給人,、車帶來更多的逃生時(shí) 間,，正如緬因州大學(xué)工程師哈比·達(dá)蓋所說,，這樣等于提前發(fā)出警告！
在實(shí)際使用中,，建橋時(shí)不一定都采用管狀拱梁形式,，也可以做成其他形狀，如伊利諾伊州威爾米特的慧聰橋公司總裁約翰·希爾曼,，他采用長(zhǎng)方形碳纖維增強(qiáng)塑料管,。該橋梁已在科羅拉多州的鐵路橋、伊利諾伊州和新澤西州的一些道路橋梁中進(jìn)行測(cè)試使用,。
綜 上所述,，吹氣建橋梁主要可以分為四步：第一步展開碳纖維管（它們可以像襪子一樣被卷成一團(tuán)放在包里，極大地節(jié)省占地,，使用時(shí)把它們展開,、抖開即可），向管 內(nèi)充氣,，然后將充氣后的碳纖維管固定在框架上使其彎曲成形（拱形）或其他形狀,。再用塑料樹脂進(jìn)行處理，形成兩倍于鋼鐵的拱梁,。第二步,，將碳纖維管安裝到 位，并在其頂端用纖維增強(qiáng)樹脂板制成的波浪形板固定,，起到傳遞重量的目的,。第三步，向碳纖維管中澆灌混凝土,，起到加固作用,。第四步，用瀝青鋪設(shè)路面,。經(jīng)過 這四步,，一座橋梁就建造完成了，它的施工周期比傳統(tǒng)施工用期可減少83%,。
根據(jù)報(bào)道,，用吹氣法造橋的新方法將用在改建英格蘭地區(qū)的8座跨河橋。先進(jìn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)公司希望今年能將這項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)大到21米公路高架橋上去應(yīng)用,。甚至還在研究用這項(xiàng)新技術(shù)來建造高樓大廈,！
