Zastosowanie zbrojenia kompozytowego (GFRP) do zbrojenia nawierzchni drogowych

Nawierzchnia drogowa jest zależna od wpływu warunków klimatycznych oraz czynników mechanicznych. Degradacja nawierzchni dróg, tuneli, tam, mostów, a także innego rodzaju obiektów infrastrukturalnych następuje z powodu zmian klimatu oraz pod wpływem jego negatywnego oddziaływania. Z reguły dotyczy to stref klimatycznych, w których znaczne wahania temperatury występują często, a nawet są uznawane za normę.

Ponadto, jak wykazały wyniki badań, w większości przypadków krytyczne uszkodzenia eksploatowanych konstrukcji żelbetowych wynikają z negatywnego wpływu korozji chlorkowej. Konstrukcja jest silnie narażona na agresywne oddziaływanie środowiskowe o różnym charakterze. Odczynniki chemiczne, sole, chlorki, a także inne substancje zawarte w składzie produktów technologicznych, negatywnie wpływają na żywotność zbrojenia, aktywując reakcje chemiczne niszczące konstrukcję.

Wzmacniając nawierzchnię drogową szkieletem z kompozytu szklanego, zwiększają Państwo jej odporność na odkształcenia, co automatycznie wydłuża okres jej eksploatacji. Dzięki tego rodzaju nawierzchni zwiększa się odstęp między remontami, co istotnie redukuje wydatki firmy zarządzającej tymi obiektami infrastruktury.

Biorąc pod uwagę powyższe zalety zbrojenia polimerowego, można wyciągnąć wnioski, że zastosowanie zbrojenia o takim właśnie składzie pozytywnie wpływa na jakość wykonania, trwałość eksploatacji oraz ograniczenie kosztów napraw nawierzchni drogowej. Nie są to jednak jedyne pozytywne czynniki. Ponadto, przy zastosowaniu zbrojenia z włókna szklanego obserwuje się znaczne zmniejszenie osiadania nawierzchni, a także powstawania kolein wynikających z regularnych, podwyższonych obciążeń.

Specjalna technologia zbrojenia pozwala wzmocnić nie tylko samą nawierzchnię, ale i podbudowę znajdującą się pod nią, co jeszcze bardziej wydłuża okres użytkowania drogi i pozwala na oszczędności w zakresie prac remontowych.

Według statystyk, Stany Zjednoczone przeznaczają rocznie blisko 100 miliardów dolarów na odnowę mostów uszkodzonych przez zimowe czynniki klimatyczne oraz środki odladzające. Amerykańscy inżynierowie, mierząc się z problemem korozji konstrukcji mostowych oraz ich szybkiego „starzenia się”, już w latach 70. XX wieku dokonali wielkiego skoku w rozwoju budownictwa mostowego, przechodząc ze zbrojenia stalowego na szklane (GFRP). Stało się to idealnym rozwiązaniem problemu. Pierwszy most drogowy zbrojony kompozytem szklanym wybudowano w 1986 roku w Niemczech, co stało się impulsem do prowadzenia prac badawczych i statystycznych w dziedzinie konstrukcji opartych na szkielecie z włókna szklanego. Obecnie Kanada zajmuje wiodącą pozycję na rynku wykorzystania zbrojenia FRP, które znalazło tam szerokie zastosowanie właśnie w branży mostowej. Opracowane przez kanadyjskich inżynierów przepisy, zasady i normy położyły fundament pod praktykę stosowania tego typu zbrojenia i stały się znaczącym międzynarodowym doświadczeniem w wykorzystaniu kompozytów dla obiektów infrastruktury transportowej.

Doświadczenie naszego kraju w zakresie stosowania zbrojenia szklano-polimerowego w drogownictwie jest znacznie mniejsze niż u innych. Można jednak z pewnością stwierdzić, że każdego dnia stawiane są postępowe kroki ku dużej popularności zbrojenia kompozytowego wśród przedstawicieli różnych gałęzi krajowego przemysłu.

Zbrojenie kompozytowe na bazie włókna szklanego jest doskonałym rozwiązaniem problemów korozji szkieletów konstrukcji w warunkach gwałtownych zmian klimatu, znacznych wahań temperatury czy dużych ilości opadów. Ponadto, stosowanie zbrojenia z włókna szklanego jest niezwykle istotne w okresie intensywnego wzrostu natężenia ruchu oraz obciążeń nawierzchni drogowej. Nie ulega wątpliwości, że z każdym rokiem rozwój państw, ich infrastruktury, połączeń międzynarodowych oraz transportu pasażerskiego i towarowego przyczynia się do zwiększenia negatywnego wpływu na obiekty infrastrukturalne.

Podsumowując, można wyciągnąć następujące wnioski:

• Materiały wieloskładnikowe (kompozyty) stanowią najlepszy surowiec do budowy obiektów infrastruktury (drogi, tunele, mosty, tamy, parkingi, betonowe bariery energochłonne, krawężniki, schody).
• Zbrojenie kompozytowe charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję, powstawanie pęknięć, przesunięcia, deformacje nawierzchni oraz rozrywanie betonu, dzięki czemu zapewnia maksymalną żywotność nawierzchni drogowych.