Mostostal Warszawa zbuduje most z kompozytów

Demonstracyjny most z kompozytów powstanie w ramach programu „Demonstrator Plus" realizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, które w ramach wsparcia badań naukowych i prac rozwojowych w skali demonstracyjnej przeznaczyło na ten cel 5 mln 150 tys. zł. Właścicielem mostu, który będzie współfinansowany ze środków programu, jest powiat rzeszowski (most powstanie w miejscowości Błażowa pod Rzeszowem). W chwili obecnej trwają prace badawcze i przygotowawcze (prefabrykacja elementów pod budowę). Po wykonaniu mostu badane będą jego parametry eksploatacyjne. Całe przedsięwzięcie obejmujące badania przemysłowe, prace rozwojowe i prace w zakresie wytworzenia instalacji demonstracyjnej, trwają od listopada 2013 i zakończą się w marcu 2016 roku.

Zadania do wykonania

Most demonstracyjny zostanie zbudowany w ciągu eksploatowanej drogi. Obecny most drogowy w ciągu ulicy Pułaskiego w Błażowej został zbudowany w 1958 roku. Jest to obiekt stalowo-drewniany, który nie spełnia współczesnych wymogów. Z powodu złego stanu mostu, jego nośność została ograniczona do 15 ton. Inwestycja obejmuje zarówno prace projektowe, budowlane (rozbiórka istniejącego mostu, budowa: przyczółków, przęsła, dojazdów oraz umocnień rzeki) jak i badawcze (elementy mostu zostaną przebadane statycznie i dynamicznie w laboratorium; badane będą również parametry eksploatacyjne wykonanego obiektu).

Nowy most będzie wykonany z kompozytów włóknistych o osnowie polimerowej (ang. fibre-reinforced polimer – FRP). Będą to włókna węglowe i szklane otoczone żywicą epoksydową. Użycie tego typu materiałów powoduje, że konstrukcje z nich wykonane są lżejsze oraz bardziej wytrzymałe. To właśnie doskonałe parametry mechaniczne, trwałość i odporność na korozję spowodowały, że kompozyty od lat są wykorzystywane w przemyśle lotniczym, samochodowym i stoczniowym. Od około 30 lat znajdują także coraz szersze zastosowanie w budownictwie. W Polsce materiały te były dotychczas stosowane głównie w postaci mat i taśm, jako elementy wzmacniające. Projekt w Błażowej będzie więc pierwszą w Polsce próbą zbudowania mostu drogowego z kompozytów FRP.

Konstrukcja obiektu

Most będzie miał budowę płytowo-belkową. Płyta z betonu lekkiego zbrojonego kompozytami zostanie zespolona z czterema dźwigarami kompozytowymi. Zanim jednak zostaną one wyprodukowane, Mostostal Warszawa wykona najpierw jedną, przeznaczoną do testów. Belka trafi do laboratorium Politechniki Rzeszowskiej, gdzie będzie poddana kompleksowym badaniom wytrzymałościowy, aż do zniszczenia. Dane uzyskane w ten sposób posłużą do weryfikacji i walidacji modelu numerycznego wykorzystywanego do projektowania mostu. Dopiero po tym etapie specjaliści z Mostostalu Warszawa. przystąpią do produkcji czterech dźwigarów, które będą stanowiły główny element konstrukcyjny mostu.

Inwestycja w zrównoważony rozwój

Szacowany koszt projektu to 10 mln zł, obejmuje on prace badawcze, budowę obiektu, jak również badanie parametrów eksploatacyjnych. – Koszt jest nieco wyższy, niż budowa tradycyjnego mostu, ale dzięki wykorzystaniu nowoczesnych materiałów skróci się czas budowy, a koszty jego utrzymanie będą bardzo niskie. Upowszechnienie stosowania kompozytów FRP w mostownictwie z pewnością doprowadzi też do spadku ich cen (analogiczny trend obserwowano m.in. w branży sportowej lub samochodowej). Jednak nawet teraz, pomimo dość wysokich kosztów początkowych, analiza kosztów w cyklu życia obiektu (LCCA) pokazuje, że budowa mostów kompozytowych jest uzasadniona z ekonomicznego punktu widzenia – mówi Juliusz Żach, Kierownik Działu Badań i Rozwoju Mostostal Warszawa.