《环球科学》:修护桥梁的“强力胶”

2007-12-07 00:20:30| 点击:0| 评论:0| 好评:0| 坏评:0|第2页/共2页 << 上一页|下一页 >>

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侠客:tonytech1@yahoo.cn

  这种聚合物由置于树脂基架中的玻璃纤维、碳纤维和凯夫拉尔纤维交织而成。它的抗拉强度约为31吨/平方厘米,也就是说截面积为一平方厘米的碳纤维外包可以承受31吨物体的重力,是钢材料的10倍。这种新型材料的价格是35美元/千克,可以借助一种特殊的环氧化物附着在大桥的钢梁上。修补钢梁上的一个小裂缝,算上人力成本,也只需花费大约200美元。如果使用双层加固,可以使强度再增加30%。

  萨阿达特曼内斯说,使用新材料修复桥梁无须钻孔(钻孔会使桥梁结构变得更脆弱),而且半个小时就能完成,不像传统方法那样需要8个小时。他还说,碳纤维外包在实验室测试中承受的负荷,相当于35吨卡车驶过1,000万次。这种材料还抗腐蚀,这个特性非常重要,因为桥梁的金属构件之间会产生直流电,而电流电离产生的酸性物质会腐蚀桥梁。在实验室中,碳纤维外包在pH值仅为2.5的强酸溶液中泡了两年也没被腐蚀。如果换作钢,在这种溶液里浸泡几个小时就会溶解了。

  碳纤维外包已被用于支撑和加固水管及轻杆,但还没有用于修补桥梁,因为工程师们生性保守。“我们需要一些时间来接受新生事物,”美国明尼苏达大学的土木工程师冈崎太一郎(TaichiroOkazaki)说,他领导的一个研究小组正在调查明尼阿波利斯大桥垮塌的原因。他解释说:“新材料必须非常可靠,需要经过很多年才能让人们相信它的可靠性。”桥梁工程师们已经开始和萨阿达特曼内斯的公司接洽。冈崎提议,碳纤维外包应该先在交通压力较小的小型桥梁上试用,比如高尔夫球场里的小桥。这类新型材料也许会在陈旧基础设施的修护工程中扮演关键角色,不过定期检查、优化设计和重建新桥仍然是更好的选择。

撰文/戴维·阿佩尔(David Appell)

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