Sillat ovat merkittävä keksintö ihmiskunnan historiassa. Muinaisista ajoista lähtien, jolloin ihmiset käyttivät kaadettuja puita ja pinottuja kiviä vesiväylien ja rotkojen ristiin, kaarisiltojen ja jopa kaapelisiltojen käyttöön, evoluutio on ollut huomattava. Hongkong-zhuhai-Macaon sillan äskettäinen avaaminen merkitsee ratkaisevaa virstanpylvästä siltojen historiassa. Nykyaikaisessa sillanrakennuksessa teräsbetonirakenteiden käytön lisäksi metallimateriaaleista, erityisesti alumiiniseoksista, on tullut valtavirran valinta niiden erilaisten etujen vuoksi.
Vuonna 1933 maailman ensimmäistä alumiiniseoksen siltakannetta käytettiin sillalla, joka kattoi joen Pittsburghissa Yhdysvalloissa. Yli kymmenen vuotta myöhemmin, vuonna 1949, Kanada suoritti All-Alumiini-kaarisilta, joka ulottui Saguenay-joelle Quebecissä, yhdellä etäisyydellä oli 88,4 metriä. Tämä silta oli maailman ensimmäinen alumiini-seosrakenne. Sillalla oli noin 15 metriä korkea ja kaksi kaistaa ajoneuvoliikenteelle. Se käytti 2014-T6-alumiiniseosta ja sen kokonaispaino oli 163 tonnia. Alun perin suunniteltuun terässillan verrattuna se laski painoa noin 56%.
Siitä lähtien alumiiniseos rakenteellisten siltojen trendi on ollut pysäyttämätön. Vuosina 1949 - 1985 Yhdistynyt kuningaskunta rakensi noin 35 alumiiniseos rakennisiltaa, kun taas Saksa rakensi noin 20 tällaista siltaa vuosina 1950–1970. Lukuisten siltojen rakentaminen tarjosi arvokasta kokemusta tuleville alumiiniseoksen siltojen rakentajille.
Teräkseen verrattuna alumiiniseosmateriaaleissa on alhaisempi tiheys, mikä tekee niistä paljon kevyempiä, ja vain 34% teräksen painosta samaan tilavuuteen. Niillä on kuitenkin teräksen kaltaiset lujuusominaisuudet. Lisäksi alumiiniseoksilla on erinomainen joustavuus ja korroosionkestävyys samalla kun ne ovat alhaisemmat rakenteelliset ylläpitokustannukset. Seurauksena on, että he ovat löytäneet laajan sovelluksen nykyaikaisessa siltarakennuksessa.
Kiina on myös edistynyt siltojen rakentamisessa. Yli 1500 vuotta seisova Zhaozhou -silta on yksi muinaisen kiinalaisen sillan tekniikan huipulle. Moderni aikakaudella entisen Neuvostoliiton avustuksella Kiina rakensi myös useita terässtoja, mukaan lukien Jangtse -joen sillat Nanjingissa ja Wuhanissa, samoin kuin Pearl -joen silta Guangzhoussa. Alumiiniseosiltojen käyttö Kiinassa näyttää kuitenkin olevan rajoitettu. Ensimmäinen alumiiniseoksen rakennesilta Kiinassa oli Qingchun Roadilla sijaitseva jalankulkijoiden silta Hangzhoussa, rakennettu vuonna 2007. Tämän sillan on suunnitellut ja asentanut Saksan siltainsinöörit, ja kaikki materiaalit tuotiin Saksasta. Samana vuonna Shanghain Xujiahuissa sijaitseva jalankulkijoiden silta kehitettiin ja valmistettiin kokonaan kotimaassa alumiiniseosrakenteita. Se käytti ensisijaisesti 6061-T6-alumiiniseosta, ja 15 tonnin omapaino huolimatta voisi tukea 50 tonnin kuormaa.
Alumiiniseosilloilla on tulevaisuudessa valtavia kehitysnäkymiä Kiinassa monista syistä:
1 Kiinan nopea rautatierakenne kukoistaa, etenkin länsimaiden monimutkaisissa maastoissa, joissa on lukuisia laaksoja ja jokia. Alumiiniseosilloilla odotetaan olevan merkittäviä potentiaalisia markkinoita niiden helppouden ja kevyiden ominaisuuksien vuoksi.
2 teräsmateriaalia on taipumus ruostelle ja heillä on huono suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa. Teräksen korroosio vaikuttaa merkittävästi siltojen vakauteen, mikä johtaa korkeampiin huoltokustannuksiin ja turvallisuusriskeihin. Sitä vastoin alumiiniseosmateriaaleissa on voimakas korroosionkestävyys ja ne toimivat hyvin matalissa lämpötiloissa, mikä sopii niihin erilaisiin ilmasto-olosuhteisiin ja varmistaa pitkäaikaisen kestävyyden. Vaikka alumiiniseosilloilla voi olla korkeammat alkuperäiset rakennuskustannukset, niiden alhaiset ylläpitokustannukset voivat auttaa vähentämään kustannuskuilua ajan myötä.
3 Alumiinisillan paneelien tutkimus, sekä kotimaassa että kansainvälisesti, on hyvin kehittynyt, ja näitä materiaaleja käytetään laajasti. Materiaalitutkimuksen edistysaskel tarjoaa teknisen varmuuden uusien seosten kehittämiselle, jotka täyttävät erilaiset suorituskykyvaatimukset. Kiinalaiset alumiinivalmistajat, mukaan lukien alan jättiläiset, kuten Liaoning Zhongwang, ovat vähitellen siirtäneet keskittymisensä teollisuusalumiiniprofiileihin, perustamalla perustan alumiiniseoksen sillan rakentamiselle.
4 Kiinan suurimpien kaupunkien nopea kaupunkimattomamarakennus asettaa tiukat vaatimukset yläpuolella oleville rakenteille. Heidän merkittävien painojensa vuoksi on ennakoitavissa, että tulevaisuudessa suunnitellaan ja käytetään enemmän alumiiniseoksen jalankulkijoiden ja moottoritien siltoja.
Toimittanut May Jiang Mat Alumiinista
Viestin aika: toukokuu-15-2024
