ماذا عن أداء أسطح الجسور المصنوعة من البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP)؟

في مناخ مينيسوتا القاسي، الولايات المتحدة الأمريكية، هناك بديل غير معدني لتسليح الفولاذ المستخدم لتعزيز الأسطح الخرسانية لديه القدرة على الحفاظ على الجسر بشكل أكثر متانة واقتصادية. أظهرت الدراسات الأولية أن أسطح الجسور تم بناؤها باستخدامالألياف الزجاجيةيعمل البوليمر المقوى (GFRP) على قدم المساواة مع الأسطح المبنية تقليديًا.
يعد تآكل القضبان الفولاذية المدمجة في الخرسانة هو السبب الرئيسي لتدهور سطح الجسر. يحدث الضرر عندما تتسرب الرطوبة والكلوريد من ملح الطريق إلى البنية الفوقية للجسر وتؤدي إلى تآكل الفولاذ. خلال فصول الشتاء القاسية في شمال وسط الولايات المتحدة، تؤدي دورات التجميد والذوبان إلى تضخيم هذا التأثير، مما يتسبب في تشقق الخرسانة، مما يزيد من كشف حديد التسليح المدمج.
يعد قضيب الفولاذ GFRP بديلاً غير معدني لقضيب الفولاذ التقليدي، الذي لا يتأكسد أو يصدأ وله مقاومة قوية للتآكل. في أجزاء من كندا، تم استخدام GFRP كتعزيز للسطح، ولكن استخدامه في الولايات المتحدة محدود. وجدت الدراسات السابقة لجسر مينيسوتا الأول الذي استخدم هذا التعزيز البديل أن GFRP كان أكثر مقاومة للتآكل بشكل ملحوظ من حديد التسليح التقليدي ولم يكن لديه أي مشاكل هيكلية.
في عام 2018، قامت الولايات المتحدة ببناء زوج من الجسور المتجاورة على Trunk 169، أحدهما معزز بسطح GFRP والآخر بالفولاذ التقليدي المطلي بالإيبوكسي. يوفر مشروع البناء هذا فرصة فريدة لمقارنة أداء نوعي التسليح، حيث يتعرض الجسر لنفس الضغوط البيئية ويخضع لظروف مرورية متشابهة للغاية. هذه فرصة رائعة لإجراء مقارنة مباشرة بين أسطح الجسور المقواة بطبقة من الإيبوكسي. إن الضغوط والانفعالات والانحرافات لكل سطح جسر متشابهة جدًا. في حين أن استخدام حديد التسليح GFRP على سطحي الجسرين مستمر منذ حوالي أربع سنوات، إلا أنه من السابق لأوانه أن تحدد وزارة النقل اعتماد هذه المادة الجديدة، حيث يبلغ عمر تصميم الجسور عادةً 75 عامًا. سيتم توفير المزيد من المعلومات حول خصائص الفولاذ المصنوع من الألياف الزجاجية في السنوات القادمة، وستواصل الوكالات ذات الصلة التحقيق في استخدامه.