رواج کاربرد پل‌های کامپوزیتی در دنیا

پروفیل*های كامپوزیتی كه به روش پالتروژن تهیه می*شوند، كاربرد فراوانی در ساخت پل*ها دارند. پل*های كامپوزیتی حاصل، در مقایسه با پل¬های مشابه از جنس بتن و فولاد، از سبكی، طول عمر و سرعت نصب بیشتری برخوردارند و هزینه نصب كمتری دارند. متن فوق كه برگرفته از شماره*های1، 3 و 4 مجله كامپوزیت است به معرفی این كاربرد كامپوزیت*ها می*پردازد.
یکی از وسیع¬*ترین کاربردهای محصولات پالتروژنی در ساختمان، تولید سازه*های باربر است. ساخت پل¬ها و زیرسازه*ها با پروفیل*های پالتروژنی به¬شدت مورد توجه مهندسین آمریکایی و اروپایی قرار گرفته است. عمر مفید بالا و کاهش هزینه*های نگهداری پل در طول دوره کاری، دلیل استقبال از کامپوزیت*ها در ساخت پل¬ها می*باشد. سازه*های بزرگی که توسط تیرهای فولادی ساخته شده*اند در طول عمرشان چندین بار رنگ*آمیزی می*شوند. تعمیر و نگهداری و رنگ*آمیزی این تیرهای فولادی به¬ویژه در پل¬های قدیمی بلند که دسترسی به آنها مشکل است، بسیار پرهزینه می*باشد.
سطوح پل¬های کامپوزیتی نیز از پانل*های كامپوزیتی ساخته می*شوند. استفاده از پانل-های کامپوزیتی روشی مناسب برای کاهش هزینه*های تعمیر و نگهداری این سازه*هاست. این پانل¬ها از روش¬هایی همچون لایه¬چینی دستی و پالتروژن ساخته می*شوند و با طول عمر بالا و استحکام بیشتر، جایگزین ایده*آلی برای مشابه فولادی خود هستند. سطوح پل*های کامپوزیتی بصورت طول*های پیوسته توسط فرآیند پالتروژن طراحی و تولید می*گردند.
این قطعات متناسب با احتیاج مصرف¬کننده می*تواند در سایزهای مختلفی بریده شود تا با ابعاد پل موردنظر سازگار باشند. پل*های کامپوزیتی اکنون به¬عنوان پل*های دایمی برای راه¬های اصلی بسیاری از کشورهای پیشرفته بکار گرفته می*شوند. این پل¬ها به¬میزان قابل قبولی اهداف موردنظر طراحان را برآورده ساخته¬اند.
نخستین نمونه این پل*ها در ایالات متحده آمریکا طراحی و تست شدند و اولین نمونه آن در روستایی در ویرجینیای غربی نصب شد. نصب پل¬ها در ویرجینیای غربی ثابت کردند که کامپوزیت*ها بطور عملی برای ساخت پل¬های هوایی بسیار مفید هستند. این یک مرحله مهم در توسعه پل*هایی بود که با كامپوزیت*ها ساخته شده*اند.
نمونه دیگری از پل*های كامپوزیتی، یک پل در دانمارک است كه در آن از پروفیل¬های پالتروژنی* استفاده شد. این پل با 40 متر طول و 3 متر عرض جهت عبور عابرین پیاده، دوچرخه*ها و موتور سیکلت¬ها طراحی شده و بر روی خط راه*آهن احداث گردیده است. پل مذکور می*تواند بارهای معادل kg/m2_500 را تحمل کند و این استحکام بوسیله یک سطح کامپوزیتی که تنها 12 تن وزن دارد مهیا می*شود. در حالی که سطوح پل¬های بتونی و فولادی که بتوانند همین میزان استحکام را داشته باشند به¬ترتیب دارای وزن¬های 90 و 28 تن خواهند بود. ارتفاع این پل 18.5 متر است. تیرها و پانل*هایی که در ساخت این پل بکارگرفته شده*اند از پروفیل*های پالتروژنی ساخته می*شوند. برج¬ها و بخش*های دیگر بصورت پیش*ساخته نهایی در محل پل نصب می*شوند. به¬دلیل سبکی وزن کامپوزیت¬ها، نصب پل تنها 18 ساعت طول ¬کشید و مزاحمت و آشفتگی در ترافیک ریل¬ها به كمترین حد ممكن رسید.
در فیلادفیای آمریکا با استفاده از کامپوزیت*ها، نوعی پل* کابلی طراحی شده¬ است که توانایی جمع شدن دارد.
اجزای کامپوزیتی پل*ها نسبت به مشابه فولادی خود، علاوه بر سبك*تر بودن، از مشخصات مکانیکی بهتری نیز برخوردار است و به آسانی و بدون نیاز به تجهیزات سنگین یا کارکنان زیاد نصب می*شوند. این پل*ها در مكان*هایی مانند پارک ملی ایسلند و یا گلدن¬گیت مورد استفاده قرار گرفته*اند. اکنون ساخت پل*های عبور وسایل نقلیه به¬شکل یک کار مرسوم تجاری در آمریکای شمالی و اروپا رونق گرفته است.
هم*اكنون در ساخت بسیاری از پل¬ها تماماً از كامپوزیت*ها استفاده می*شود. یكی از موارد كاربرد كامپوزیت*های سبك، در ساخت پل*های رودخانه*ها و مسیرهای آبی است كه در انگلستان و سایر كشورهای اروپایی مورد استقبال فراوان واقع شده است. این پل¬ها برای عبور قایق*ها هستند و حمل¬و¬¬نقل و نصب آنها در نقاط دورافتاده و پست، بدون نیاز به تجهیزات بالابر سنگین ممكن می*باشد.
سطح کامپوزیتی، 6 تا 7 برابر سطح بتون آرمه ظرفیت تحمل بار را دارد و این در حالی است که تنها 20 درصد وزن آنرا داراست. طول عمر آنها نسبت به مشابه فولادی و بتنی چندین برابر است. کامپوزیت¬ها در طول دوره سرما منقبض نمی*شوند و مانند آهن در محیط مرطوب زنگ نمی*زنند و در محیط دریا دچار خوردگی نمی*شوند. سطوح کامپوزیتی برای جایگزین کردن با سطوح قدیمی و سنتی در پل*ها بسیار مورد استقبال قرار گرفته*اند، چرا که دارای ساختار بهتر و بی¬عیب*تری می*باشند. این جایگزینی می*تواند در زمان کوتاهی انجام شود و کمترین مزاحمت را برای ترافیک و حمل¬و¬نقل ایجاد نماید.
توانایی استفاده از کامپوزیت*ها در ساخت سازه*های پیش*ساخته و سبک*وزن باعث می*شود که هزینه بنای سازه بشدت کاهش یابد. سازه*های کامپوزیتی سبک¬وزن می*توانند در چند ساعت نصب شوند. در عوض روزها و هفته*ها وقت لازم است تا پل*های متداول آهنی و بتنی به شکل سنتی مرسوم نصب گردند. وزن سبک سطوح کامپوزیتی، همچنین قابلیت تحمل بار بالاتر را برای پل فراهم می*آورد. کامپوزیت*ها می*توانند با مقاومت بالایی كه در برابر خوردگی و خستگی از خود نشان می*دهند، هزینه*های مربوط به تعمیر و نگهداری خود را به حداقل برسانند.