divendres, 23 de març de 2018

Tecnologia per millorar la resistència dels ponts

Els ponts canvien de forma, per això solen estar construïts amb juntes d'expansió. A TU Wien, s'ha desenvolupat una tecnologia que permet prescindir d'aquestes juntes, estalviant temps i diners.

Tecnologia per millorar la resistència dels ponts

Es pot notar quan es condueix ràpidament per un pont, a la zona d'expansió que sol estar al començament i al final del pont. Aquestes articulacions són necessàries ja que el pont s'expandeix i es constrau en funció de la temperatura però, també són materials cars i d'alt manteniment. Tanmateix, ara s'ha desenvolupat un tipus de pont a TU Wien que permetria prescindir d'aquestes juntes d'expansió. La tecnologia va ser patentada i va ser utilitzada per primera vegada per ASFiNAG durant la construcció del pont de suport integral a l'autopista A5 Nord. El pont sense juntes d'expansió ha sobreviscut al seu primer hivern, amb resultats de mesura que demostren que la nova tecnologia funciona perfectament.

L'amenaça del dany hivernal
Són dissenys monolítics sense parts separades que es podrien topar l'un contra l'altre. Normalment, això no és possible amb ponts més llargs, ja que el formigó es pot expandir o contreure segons la temperatura. Per exemple, un pont de 100 metres de longitud pot variar de llarg diversos centímetres entre l'estiu i l'hivern. Particularment a l'hivern, quan les parts de formigó poden produir danys greus a la carretera asfaltada. Aquest risc és més baix a l'estiu, ja que el material es torna més flexible a temperatures més altes.



El problema es pot resoldre mitjançant juntes d'expansió, on el pont es compon de diverses parts que, en certa mesura, es mouen lliurement entre si. No obstant això, aquestes juntes d'expansió també són un punt feble típic de les construccions dels pont moderns. Necessiten manteniment constant, de vegades necessiten ser substituïts i representen aproximadament el 20% dels costos de manteniment del pont.

Igual que en un cable elàstic
Per aquestes raons, TU Wien ha desenvolupat una alternativa. En lloc d'absorbir les deformacions a l'inici i al final del pont, aquestes deformacions es distribueixen en una àrea més gran. Un total de 20 a 30 elements de formigó es disposen un darrere l'altre i es connecten mitjançant cables fabricats a partir d'un material especial de fibra de vidre. L'estructura s'assembla a una cadena roscada sobre un cable elàstic: si tira el cable, la distància entre totes les boles augmenta de forma uniforme i en la mateixa mesura. Si el pont es contrau a l'hivern, això només deixa petits buits entre els elements de formigó adjacents, en el rang de mil·límetres, que no suposen cap risc per a la carretera asfaltada.

Tecnologia per millorar la resistència dels ponts

L'estructura de transició de carreteres sense juntes ha estat patentada per TU Wien amb el suport del departament de Recerca i Suport a la Transferència. El doctor Bernhard Eichwalder, investigador de l'equip de Johann Kollegger des de fa diversos anys, va rebre el premi a la dissertació de la FSV (Associació Austríaca de Recerca en Carreteres, Ferrocarrils i Transport) l'any 2017 i també va participar en el desenvolupament de la solució.
Tecnologia per millorar la resistència dels ponts
Producció de carreteres d'asfalt a la part superior de l'estructura de transició de carreteres. Font: Universitat de Tecnologia de Viena 
El desenvolupament d'una barreja d'asfalt adequada per cobrir els elements de formigó també era crucial, ja que ha de ser prou flexible per resistir els petits moviments de mida mil·limètrica sense trencar-se.

Projecte pilot a la baixa Àustria
L'operador d'autopistes austríac ASFiNAG, va participar del projecte des del principi i, per tant, també va poder implementar aquests nous descobriments, és a dir, en la construcció del pont d'ample integral de 112 metres com a part de l'autopista A5 Nord entre Schrick i Poysbrunn al nord de la baixa Àustria.

Tecnologia per millorar la resistència dels ponts

Com que es tractava d'un projecte pilot inicial, es va prendre la decisió d'instal·lar un programa de seguiment integral, el que significa que es podria obtenir una experiència valuosa. Ara que s'ha acabat l'època més freda i s'han analitzat les dades, es pot extreure una conclusió positiva.

Font: Universitat de Tecnologia de Viena

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament