A hidak jelentős találmányok az emberiség történetében. Az ókortól, amikor az emberek kivágott fákat és egymásra rakott köveket használtak a vízi utak és szakadékok átkelésére, a boltívhidak és akár a kábelhidak használatáig a fejlődés figyelemre méltó volt. A Hongkong-Zhuhai-Makaó híd nemrégiben megnyitott megnyitása döntő mérföldkő a hidak történetében. A modern hídépítésben a vasbeton szerkezetek használata mellett a fém anyagok, különösen az alumíniumötvözetek váltak a fő választássá számos előnyük miatt.
1933-ban a világ első alumíniumötvözetből készült hídpályáját használták egy Pittsburghben, az Egyesült Államokban található folyón átívelő hídon. Több mint tíz évvel később, 1949-ben Kanada befejezte a quebeci Saguenay folyón átívelő, teljes egészében alumínium ívhidat, amelynek egyetlen fesztávolsága elérte a 88,4 métert. Ez a híd volt a világ első teljes egészében alumíniumötvözetből készült szerkezete. A híd körülbelül 15 méter magas pillérekkel és két sávval rendelkezett a járműforgalom számára. 2014-T6 alumíniumötvözetet használtak, és teljes súlya 163 tonna volt. Az eredetileg tervezett acélhídhoz képest körülbelül 56%-kal csökkent a súlya.
Azóta az alumíniumötvözetből készült szerkezeti hidak trendje megállíthatatlan. 1949 és 1985 között az Egyesült Királyság körülbelül 35 alumíniumötvözetből készült szerkezeti hidat épített, míg Németország körülbelül 20 ilyen hidat épített 1950 és 1970 között. Számos híd építése értékes tapasztalattal szolgált a jövő alumíniumötvözetből készült hídépítői számára.
Az acélhoz képest az alumíniumötvözetek alacsonyabb sűrűséggel rendelkeznek, így sokkal könnyebbek, azonos térfogat mellett az acél súlyának mindössze 34%-át teszik ki. Szilárdsági jellemzőik mégis hasonlóak az acéléhoz. Ezenkívül az alumíniumötvözetek kiváló rugalmasságot és korrózióállóságot mutatnak, miközben alacsonyabbak a szerkezeti karbantartási költségek. Ennek eredményeként széles körben alkalmazzák őket a modern hídépítésben.
Kína jelentős előrelépéseket tett a hídépítésben is. A több mint 1500 éve álló Zhaozhou híd az ősi kínai hídépítészet egyik csúcsteljesítménye. A modern korban, a volt Szovjetunió segítségével Kína számos acélhidat is épített, köztük a Jangce folyó hidait Nanjingban és Vuhanban, valamint a Gyöngy folyó hidat Kantonban. Az alumíniumötvözetből készült hidak alkalmazása Kínában azonban korlátozottnak tűnik. Az első alumíniumötvözetből készült szerkezeti híd Kínában a 2007-ben épült gyalogos híd volt a hangcsoui Qingchun úton. Ezt a hidat német hídmérnökök tervezték és építették, és minden anyagot Németországból importáltak. Ugyanebben az évben a sanghaji Xujiahuiban található gyalogos hidat teljes egészében belföldön fejlesztették és gyártották alumíniumötvözet szerkezetek felhasználásával. Elsősorban 6061-T6 alumíniumötvözetet használt, és 15 tonnás önsúlya ellenére 50 tonna terhelést is elbírt.
A jövőben az alumíniumötvözetből készült hidak hatalmas fejlődési kilátásokkal rendelkeznek Kínában több okból is:
1 Kína nagysebességű vasútvonal-építése fellendülőben van, különösen a számos völggyel és folyóval tarkított nyugati régiók összetett terepein. Az alumíniumötvözetből készült hidak – könnyű szállíthatóságuk és könnyű súlyuk miatt – várhatóan jelentős potenciális piacot jelentenek.
2 Az acél anyagok hajlamosak a rozsdásodásra, és alacsony hőmérsékleten gyenge teljesítményt nyújtanak. Az acél korróziója jelentősen befolyásolja a hidak stabilitását, ami magasabb karbantartási költségeket és biztonsági kockázatokat eredményez. Ezzel szemben az alumíniumötvözet anyagok erős korrózióállósággal rendelkeznek, és jól teljesítenek alacsony hőmérsékleten, így alkalmasak különböző éghajlati viszonyokra és hosszú távú tartósságot biztosítanak. Bár az alumíniumötvözet hidak kezdeti építési költségei magasabbak lehetnek, alacsony karbantartási költségeik segíthetnek csökkenteni a költségkülönbséget az idő múlásával.
3 Az alumínium hídpanelekkel kapcsolatos kutatások mind hazai, mind nemzetközi szinten jól fejlettek, és ezeket az anyagokat széles körben használják. Az anyagkutatás terén elért eredmények technikai biztosítékot nyújtanak új ötvözetek fejlesztéséhez, amelyek megfelelnek a különböző teljesítménykövetelményeknek. A kínai alumíniumgyártók, köztük az olyan ipari óriások, mint a Liaoning Zhongwang, fokozatosan az ipari alumíniumprofilokra helyezték át a hangsúlyt, lerakva az alumíniumötvözetből készült hídépítés alapjait.
4. A nagy kínai városokban a gyors metróépítés szigorú követelményeket támaszt a felszín feletti szerkezetekkel szemben. Jelentős súlyelőnyeik miatt előrelátható, hogy a jövőben több alumíniumötvözetből készült gyalogos- és közúti hidat fognak tervezni és használni.
Szerkesztette: May Jiang, a MAT Aluminum oldaláról
Közzététel ideje: 2024. május 15.
