Nowe inwestycje, nowe technologie. Pierwszy w Polsce most z kompozytów
Rozpoczyna się budowa mostu z kompozytów FRP. Pierwszy w Polsce most kompozytowy buduje konsorcjum kierowane przez Mostostal Warszawa S.A
Nowy most jest pierwszą tego rodzaju budowlą w Polsce i jednym z niewielu kompozytowych mostów europejskich. Za nową inwestycję odpowiedzialne jest konsorcjum prowadzone przez Mostostal Warszawa S.A. wraz z Politechniką Rzeszowską, Politechniką Warszawską oraz firmą Promost Consulting z Rzeszowa.
Według wstępnych szacunków, nowa inwestycja nie będzie wymagała dodatkowych nakładów przez 50 do 75 lat. Ukończona konstrukcja będzie w kolejnych latach poddawana badaniom. Wstępne prace rozpoczęły się jesienią 2013, a zakończyć się mają w marcu 2016 roku.
FRP. Most z włókna węglowego
Nowy most zbudowany będzie z rzadko stosowanego w polskim budownictwie materiału. Konstrukcja wykonana zostanie z kompozytów włóknistych o osnowie polimerowej (fibre-reinforced polimer – FRP). Kompozyt to włókna węglowe i szklane połączone żywicą epoksydową. Zalety tego materiału to przede wszystkim odporność na korozję i dobre parametry mechaniczne. Kompozyty o dawna stosowane są do budowy samolotów i łodzi, a od trzech dekad coraz częściej także w budownictwie.
W Polsce kompozyty wykorzystywano głównie jako elementy wzmacniające w postaci mat i taśm. Nowa inwestycja realizowana pod Rzeszowem będzie pierwszą w Polsce próbą zbudowania mostu drogowego z kompozytów FRP. Będzie to również jeden z największych pod względem rozpiętości przęsła most z kompozytów na świecie.
Budowa mostu i parametry techniczne
Most z kompozytów będzie miał budowę płytowo-belkową. Płyta, wykonana z betonu lekkiego zbrojonego kompozytami zostanie zespolona z czterema dźwigarami kompozytowymi. Pierwsza, wzorcowa belka wyprodukowana przez Mostostal Warszawa S.A. zostanie poddana badaniom wytrzymałościowym łącznie z próbą niszczącą.
Parametry mostu:
Rozpiętość teoretyczna: 21 m
Szerokość: 10 m
Schemat statyczny: belka swobodnie podparta
Usytuowanie obiektu w planie: proste
Klasa obciążenia wg PN-85/S-10030: ”B” tj. 40 ton
Szerokości użytkowe: jezdnia: 2×3,5 m = 7,0 m; chodnik: 2,0 m; opaska bezpieczeństwa: 0,5 m
Posadowienie: pośrednie na studniach (palach)
Korpusy podpór: przyczółki masywne, betonowe (C30/37) zbrojone prętami kompozytowymi Odwodnienie obiektu: powierzchniowe z odprowadzeniem wód opadowych do istniejącej kanalizacji deszczowej
Ustrój nośny przęsła: 4 dźwigary kompozytowe zespolone z płytą betonową z betonu lekkiego (LC35/38) zbrojoną prętami kompozytowymi
Płyta pomostowa (o grubości 18 cm) będzie wykonywane in situ, na kompozytowym deskowaniu traconym
Ciężar pojedynczej belki (dźwigara): 25kN
Wysokość dźwigara: 1,0 m
Metoda produkcji prętów zbrojeniowych: pultruzja
Metoda produkcji belki kompozytowej: infuzja
Materiały wykorzystane do budowy dźwigarów: włókno węglowe i szklane, żywica epoksydowa, pianka z tworzywa sztucznego (jako materiał rdzeniowy)
Demonstracyjny most z kompozytów budowany jest w ramach programu „Demonstrator Plus" prowadzonego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. NCBiR przekazało na budowę eksperymentalnej konstrukcji 5 mln 150 tys. złotych. Właścicielem mostu jest powiat rzeszowski. Most powstanie w miejscowości Błażowa pod Rzeszowem.
Koszt budowy – czy kompozyty są opłacalne?
Materiały kompozytowe są uważane za znacznie droższe od tradycyjnych. Z drugiej strony, odporność na korozję ogranicza koszt utrzymania i konserwacji mostu.
Upowszechnienie stosowania kompozytów FRP w mostownictwie z pewnością doprowadzi też do spadku ich cen (analogiczny trend obserwowano m.in. w branży sportowej lub samochodowej). Jednak nawet teraz, pomimo dość wysokich kosztów początkowych, analiza kosztów w cyklu życia obiektu (LCCA) pokazuje, że budowa mostów kompozytowych jest uzasadniona z ekonomicznego punktu widzenia – twierdzi Juliusz Żach, kierownik Działu Badań i Rozwoju Mostostal Warszawa S.A.
Obecnie koszt budowy mostu z kompozytów jest wyższy niż w przypadku materiałów tradycyjnych, ale całkowite koszty w cyklu życia są porównywalne, lub niższe.
