A hidak jelentős találmány az emberiség történetében. Az ókortól kezdve, amikor az emberek kivágott fákat és felhalmozott köveket használtak a vízi utakon és szakadékokon való átkeléshez, a boltíves hidak, sőt a ferdekábeles hidak használatáig, a fejlődés figyelemre méltó. A Hongkong-Zhuhai-Makaó híd nemrégiben történt megnyitása döntő mérföldkövet jelent a hidak történetében. A modern hídépítésben a vasbeton szerkezetek alkalmazása mellett a fémanyagok, különösen az alumíniumötvözetek váltak a fősodorba, különféle előnyeik miatt.
1933-ban a világ első alumíniumötvözetből készült hídfedélzetét használták egy folyón átívelő hídon Pittsburghben az Egyesült Államokban. Több mint tíz évvel később, 1949-ben Kanada elkészült egy teljesen alumíniumból készült ívhíd, amely a quebeci Saguenay folyón ível át, és egyetlen fesztávolság elérte a 88,4 métert. Ez a híd volt a világ első teljesen alumíniumötvözet szerkezete. A hídon megközelítőleg 15 méter magas stégek és két sáv volt a járműforgalom számára. 2014-T6 alumíniumötvözetet használt, össztömege 163 tonna. Az eredetileg tervezett acélhídhoz képest mintegy 56%-kal csökkentette a tömegét.
Azóta az alumíniumötvözet szerkezeti hidak trendje megállíthatatlan. 1949 és 1985 között az Egyesült Királyság hozzávetőleg 35 alumíniumötvözet szerkezeti hidat épített, míg Németország 1950 és 1970 között körülbelül 20 ilyen hidat. Számos híd építése értékes tapasztalatokkal szolgált a jövőbeni alumíniumötvözet hídépítők számára.
Az acélhoz képest az alumíniumötvözet anyagok kisebb sűrűségűek, így sokkal könnyebbek, az acél tömegének mindössze 34%-a azonos térfogathoz. Ennek ellenére az acéléhoz hasonló szilárdsági jellemzőkkel rendelkeznek. Ezenkívül az alumíniumötvözetek kiváló rugalmasságot és korrózióállóságot mutatnak, miközben alacsonyabbak a szerkezeti karbantartási költségek. Ennek eredményeként széleskörű alkalmazást találtak a modern hídépítésben.
Kína jelentős előrelépéseket tett a hídépítésben is. A Zhaozhou híd, amely több mint 1500 éve áll, az ősi kínai hídépítés egyik csúcsteljesítménye. A modern korban a volt Szovjetunió segítségével Kína több acélhidat is épített, köztük a Jangce folyó hidait Nanjingben és Vuhanban, valamint a Pearl River hidat Kantonban. Az alumíniumötvözet hidak alkalmazása azonban Kínában korlátozottnak tűnik. Az első alumíniumötvözet szerkezeti híd Kínában a hangcsou-i Qingchun úton lévő gyalogos híd volt, amelyet 2007-ben építettek. Ezt a hidat német hídmérnökök tervezték és telepítették, és minden anyagot Németországból importáltak. Ugyanebben az évben a sanghaji Xujiahuiban található gyalogos hidat teljes egészében alumíniumötvözet szerkezetek felhasználásával fejlesztették ki és gyártották hazai pályán. Elsősorban 6061-T6 alumíniumötvözetet használt, és 15 tonnás önsúlya ellenére 50 tonnás terhelést is elbírt.
A jövőben az alumíniumötvözet hidak hatalmas fejlődési kilátásokkal rendelkeznek Kínában, több okból is:
1 Kína nagysebességű vasútépítése virágzik, különösen a számos völgytel és folyóval rendelkező nyugati régiók összetett terepen. Az alumíniumötvözet hidak könnyű szállíthatóságuk és könnyű tulajdonságaik miatt várhatóan jelentős potenciális piaccal rendelkeznek majd.
2 Az acélanyagok hajlamosak a rozsdásodásra, és alacsony hőmérsékleten gyenge teljesítményt mutatnak. Az acél korróziója jelentősen befolyásolja a híd stabilitását, ami magasabb karbantartási költségeket és biztonsági kockázatokat eredményez. Ezzel szemben az alumíniumötvözet anyagok erős korrózióállósággal rendelkeznek, és alacsony hőmérsékleten is jól teljesítenek, így alkalmasak különféle éghajlati körülményekre és hosszú távú tartósságot biztosítanak. Míg az alumíniumötvözet hidak kezdeti építési költségei magasabbak lehetnek, alacsony karbantartási költségeik idővel csökkenthetik a költségkülönbséget.
3 Az alumínium hídpanelekkel kapcsolatos kutatások mind hazai, mind nemzetközi szinten jól fejlettek, ezeket az anyagokat széles körben használják. Az anyagkutatás előrehaladása technikai biztosítékot nyújt a különböző teljesítménykövetelményeknek megfelelő új ötvözetek kifejlesztéséhez. A kínai alumíniumgyártók, köztük az olyan ipari óriások, mint a Liaoning Zhongwang, fokozatosan az ipari alumíniumprofilokra helyezték a hangsúlyt, lefektetve az alumíniumötvözetből készült hídépítés alapjait.
4 A gyors városi metróépítés a nagy kínai városokban szigorú követelményeket támaszt a föld feletti szerkezetekkel szemben. Jelentős súlyelőnyük miatt előreláthatólag több alumíniumötvözetből készült gyalogos és autópálya hidat terveznek és alkalmaznak a jövőben.
Szerkesztette: May Jiang a MAT Aluminiumtól
Feladás időpontja: 2024. május 15
