Mechanizm uszkodzenia 02 · Sól alpejska i odladzająca

260–510 mln CHF rocznie,
walka z korozją.

Korozja generuje szacunkową kwotę 260–510 milionów CHF rocznie w szwajcarskiej sieci drogowej – naprawy pomostów, wymiana attyk, renowacja ścian oporowych. To ponad połowa wszystkich kosztów utrzymania konstrukcji. Infrastruktura przełęczy górskich obsypana solą odladzającą to najbardziej kosztowna awaria w europejskim utrzymaniu dróg.

ZAŁOŻENIE

Cykl solny
która nigdy się nie resetuje.

Od listopada do marca alpejskie autostrady i nawierzchnie mostów są poddawane intensywnemu działaniu soli odladzającej. Chlorki gromadzą się w otulinie betonowej. Stal wewnątrz pasywuje w dniu utwardzenia zalewu, po czym rozpoczyna się proces wnikania chlorków, który kończy się odpryskami i częściową wymianą pomostu. Cykl powtarza się mniej więcej co dekadę – czasami szybciej na mostach o największym natężeniu ruchu.

GFRP nie wchodzi w reakcję chlorkową. Pomost betonowy nadal potrzebuje osłony strukturalnej, ale nie musi już chronić zbrojenia przed solą. Modelowanie cyklu życia zazwyczaj wydłuża okres użytkowania projektu nawet dwukrotnie – mierząc na poziomie cyklu, a nie paska.

ROCZNY CYKL SOLI

Zamknięta pętla
GFRP pęka.

Cztery fazy każdego roku w życiu pomostu alpejskiego. Związki cykliczne — każdej zimy zwiększają ładunek chlorków znajdujących się już w betonie, przyspieszając kolejny etap degradacji.

CYKL 8–15 lat LISTOPAD — MAR KWIECIEŃ — CZER LIPIEC — WRZESIEŃ PAŹ
LISTOPAD — MAR
Sól odladzająca · ~40 t na km autostrady alpejskiej w sezonie
KWIECIEŃ — CZER
Roztopiony materiał · chlorek wypłukiwany przez beton pomostu i attyki
LIPIEC — WRZESIEŃ
Cykl suszenia · Kieszenie skoncentrowanego chloru w strefie przykrycia
PAŹ
Kontrola · odpryski, pusta powłoka, widoczne smugi rdzy
Delta GFRP

Każdy krok nadal dzieje się z betonem, ale zbrojenie nie jest już częścią chemii. Cykl konserwacji platformy GFRP jest cyklem betonu, a nie cyklem korozji stali.

Wiadukt z betonu alpejskiego – kontekst soli odladzającej
Korozja kosztuje szwajcarską sieć drogową szacunkowo 260–510 milionów CHF rocznie. Mosty na przełęczy górskiej służą do przełączania logiki wzmacniania od co najmniej dziesięciu lat.
RODZINA REFERENCYJNA · ALPEJSKA INFRASTRUKTURA FEDERALNA
TYPOWE ELEMENTY ALPEJSKIE

Gdzie GFRP zasługuje na swoje miejsce
w projektach alpejskich.

Rodziny czteroelementowe, które stanowią większość naszej listy wysyłkowej alpejskiej i soli odladzającej. Każdy z nich to inna linia kosztów w federalnym budżecie drogowym.

  • 01
    Płyty pomostowe mostu

    Najwyższa linia kosztów w utrzymaniu Alpine. Najczęstszym detalem jest mata górna GFRP ze stalową matą dolną; pełne decki GFRP określone w nowych kompilacjach.

  • 02
    Attyki i bariery

    Bezpośrednioa mgła solna plus obciążenie udarowe. GFRP umożliwia wbudowane czujniki — anteny i monitorowanie stanu konstrukcji bez zakłócania sygnału przez pręt zbrojeniowy.

  • 03
    Portale tunelowe

    Spływ soli z pomostu powyżej na konstrukcję portalową poniżej. GFRP eliminuje chroniczny cykl renowacji.

  • 04
    Mury oporowe

    Sól gromadzi się na licu ściany. Niezależna ocena udokumentowała problem kontroli zewnętrznego zbrojenia — GFRP go usuwa.

UWAGI DOTYCZĄCE SPECYFIKACJI

Dla biura projektowego.

Sześć uwag, które pojawiają się w niemal każdej współpracy alpejskiej. Żadna z nich nie zastępuje norm — kierują projektanta do odpowiednich szczegółów GFRP pod kątem narażenia na sól odladzającą.

Otulina
Minimalna wartość EN 1992 dla klasy ekspozycji XF4 / XD3 zachowana. GFRP nie zmniejsza wymagań dotyczących osłony.
Wiązanie β
≈ 1,0 dla GFRP profilowanego spiralnie na ETA 23/0523 (EAD 260023-00-0301).
Pomosty mostowe
Sekcja hybrydowa w standardzie: mata górna GFRP (strefa chlorkowa), mata dolna stalowa (rezerwa ciągliwości pod obciążeniem użytkowym).
Termiczny
GFRP nie powoduje korozji, więc cykle zamrażania i rozmrażania nie powodują powstawania odprysków spowodowanych rdzą, które kończą się solonym betonem zbrojonym stalą.
Odniesienia do norm
ACI 440.11-22 + fib MC 2020 §17.5 + ISO 10406-1. Ocena specyficzna dla projektu według ETA 23/0523 (EAD 260023-00-0301).
Betonowanie pilotażowe
Prowadzimy warsztaty w biurze projektowo-projektowym oraz przegląd powylewany.
PYTANIA

O co najpierw pytają inżynierowie Alpine.

Dlaczego stalowe pręty zbrojeniowe zawodzą na alpejskich drogach?
Sól odladzająca – stosowana od 30 do 80 dni w roku na większości sieci autostrad alpejskich – przepuszcza jony chlorkowe przez powłokę betonową. Gdy chlorki dotrą do powierzchni stali w ilości progowej wynoszącej około 0,4 % masy cementu, warstwa pasywna rozpada się i rozpoczyna się korozja wywołana chlorkami. Produkt korozji stanowi ~6 razy większą objętość stali macierzystej, która powoduje odpryskiwanie oczepy. Typowe pomosty mostów alpejskich osiągają ten stan po 15–25 latach.
Ile rocznie kosztują szkody spowodowane solą odladzającą?
Sama Szwajcaria musi zapłacić szacunkowo 260–510 mln CHF rocznie z tytułu napraw spowodowanych korozją konstrukcji drogowych, co stanowi ponad połowę wszystkich kosztów utrzymania konstrukcji. Liczba ta nie obejmuje kosztu emisji betonu do naprawy i kosztu alternatywnego w czasie zamknięcia. W całym łuku alpejskim (FR, IT, AT, CH, DE) suma ta sięga miliardów euro rocznie. Elementy Alpine wzmocnione GFRP całkowicie eliminują ten łańcuch konserwacji.
Czy pręt zbrojeniowy GFRP jest zatwierdzony do stosowania na pomostach alpejskich?
Tak — ETA 23/0523 (EAD 260023-00-0301) obejmuje bezpośrednio klasy ekspozycji XD3 i XF4. Sekcje hybrydowe (mata górna GFRP + spód stalowy) są najczęstszą specyfikacją Alpine, ponieważ zachowują plastyczność w przypadku warunków sejsmicznych, jednocześnie eliminując zbrojenie narażone na działanie chlorków. Composite Group dostarczył GFRP do ścian oporowych, attyk, portali tuneli i płyt autostradowych w środkowoeuropejskim korytarzu alpejskim.
Czy GFRP można stosować w portalach tuneli i chodnikach lawinowych?
Tak. Galerie lawinowe i portale tuneli są najbardziej narażone na działanie soli odladzającej w sieci, ponieważ zbierają one spływy drenażowe z góry. GFRP eliminuje mechanizm uszkodzenia spowodowany rdzą, który kończy się w przypadku większości konstrukcji portalowych w latach 20–25. Wykładzina tuneli GFRP jest również niemagnetyczna — ma znaczenie, gdy sygnalizacja kolejowa lub transmisja 5G przebiegają w sąsiedztwie konstrukcji.
DALEJ

W przypadku projektu alpejskiego
warsztat pilotażowy.

Pół dnia z naszym zespołem, w Państwa biurze projektowym lub u nas. Model cyklu solnego dla konkretnego elementu, klauzula specyfikacji roboczej i ścieżka do betonowania pilotażowego.

Wybrano spośród ponad 75 kandydatów · Build Better Innovation Challenge 2024
Bouygues FROOT USA