Τι γίνεται με την απόδοση των καταστρωμάτων γεφυρών από πολυμερές ενισχυμένο με υαλοβάμβακα (GFRP);

Στο σκληρό κλίμα της Μινεσότα των ΗΠΑ, μια μη μεταλλική εναλλακτική λύση αντί του χαλύβδινου οπλισμού που χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των καταστρωμάτων από σκυρόδεμα έχει τη δυνατότητα να διατηρήσει τη γέφυρα πιο ανθεκτική και οικονομικά. Προκαταρκτικές μελέτες έχουν δείξει ότι καταστρώματα γεφυρών που κατασκευάζονται μευαλοβάμβακαΤο ενισχυμένο πολυμερές (GFRP) έχει απόδοση ίση με τα συμβατικά καταστρώματα.
Η διάβρωση των ενσωματωμένων χαλύβδινων ράβδων στο σκυρόδεμα είναι η κύρια αιτία της υποβάθμισης του καταστρώματος της γέφυρας. Η ζημιά συμβαίνει όταν η υγρασία και το χλώριο από το αλάτι του δρόμου εισχωρούν στην υπερκατασκευή της γέφυρας και διαβρώνουν τον χάλυβα. Κατά τη διάρκεια των έντονων χειμώνων στις βόρειες κεντρικές Ηνωμένες Πολιτείες, οι κύκλοι κατάψυξης και απόψυξης ενισχύουν αυτό το φαινόμενο, προκαλώντας ρωγμές σκυροδέματος, εκθέτοντας περαιτέρω την ενσωματωμένη ράβδο οπλισμού.
Η χαλύβδινη ράβδος GFRP είναι μια μη μεταλλική εναλλακτική της παραδοσιακής ράβδου χάλυβα, η οποία δεν οξειδώνεται ή σκουριάζει και έχει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση. Σε μέρη του Καναδά, το GFRP έχει χρησιμοποιηθεί ως ενίσχυση καταστρώματος, αλλά η χρήση του στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι περιορισμένη. Προηγούμενες μελέτες της πρώτης γέφυρας της Μινεσότα που χρησιμοποιούσε αυτόν τον εναλλακτικό οπλισμό διαπίστωσαν ότι το GFRP ήταν σημαντικά πιο ανθεκτικό στη διάβρωση από το συμβατικό οπλισμό και δεν είχε δομικά προβλήματα.
Το 2018, οι Ηνωμένες Πολιτείες κατασκεύασαν ένα ζευγάρι δίπλα-δίπλα γέφυρες στον κορμό 169, η μία ενισχυμένη με κατάστρωμα GFRP και η άλλη με συμβατικό χάλυβα με εποξική επίστρωση. Αυτό το κατασκευαστικό έργο παρέχει μια μοναδική ευκαιρία να συγκριθούν οι επιδόσεις των δύο τύπων οπλισμού, καθώς η γέφυρα εκτίθεται στην ίδια περιβαλλοντική πίεση και υπόκειται σε πολύ παρόμοιες συνθήκες κυκλοφορίας. Αυτή είναι μια εξαιρετική ευκαιρία για απευθείας σύγκριση καταστρωμάτων γεφυρών ενισχυμένων με εποξειδική επίστρωση. Οι τάσεις, οι παραμορφώσεις και οι παραμορφώσεις κάθε καταστρώματος γέφυρας είναι πολύ παρόμοιες. Ενώ η χρήση οπλισμού GFRP και στα δύο καταστρώματα γεφυρών συνεχίζεται για περίπου τέσσερα χρόνια, είναι πολύ νωρίς για το Υπουργείο Μεταφορών να καθορίσει την υιοθέτηση αυτού του νέου υλικού, καθώς η διάρκεια ζωής των γεφυρών είναι συνήθως 75 χρόνια. Περισσότερες πληροφορίες για τις ιδιότητες του χάλυβα από fiberglass θα δοθούν τα επόμενα χρόνια και οι αρμόδιες υπηρεσίες θα συνεχίσουν να ερευνούν τη χρήση του.