Sillad on inimkonna ajaloos oluline leiutis. Alates iidsetest aegadest, mil inimesed kasutasid veeteede ja kuristike ületamiseks langetatud puid ja virnastatud kive, kuni kaarsildade ja isegi vantsildade kasutamiseni on areng olnud tähelepanuväärne. Hiljutine Hongkongi-Zhuhai-Macao silla avamine tähistab sildade ajaloos olulist verstaposti. Tänapäeva sillaehituses on lisaks raudbetoonkonstruktsioonidele ka metallmaterjalid, eriti alumiiniumisulamid, oma mitmesuguste eeliste tõttu muutunud peamiseks valikuks.
1933. aastal kasutati Ameerika Ühendriikides Pittsburghis jõe ületava silla ehitamisel maailma esimest alumiiniumisulamist sillatekki. Rohkem kui kümme aastat hiljem, 1949. aastal, valmis Kanadas Quebecis Saguenay jõe ületav täisalumiiniumist kaarsild, mille ühe ava pikkus oli 88,4 meetrit. See sild oli maailma esimene täisalumiiniumisulamist konstruktsioon. Sillal olid umbes 15 meetri kõrgused sambad ja kaks sõidurada sõidukite liikluseks. Selles kasutati 2014-T6 alumiiniumsulamit ja selle kogukaal oli 163 tonni. Võrreldes algselt kavandatud terassillaga vähendati kaalu umbes 56%.
Sellest ajast alates on alumiiniumisulamist konstruktsioonsildade trend olnud peatamatu. Aastatel 1949–1985 ehitas Ühendkuningriik umbes 35 alumiiniumisulamist konstruktsioonsilda, samas kui Saksamaa ehitas aastatel 1950–1970 umbes 20 sellist silda. Arvukate sildade ehitamine andis tulevastele alumiiniumisulamist sillaehitajatele väärtuslikku kogemust.
Võrreldes terasega on alumiiniumisulamitel madalam tihedus, mis muudab need palju kergemaks, moodustades sama mahu juures vaid 34% terase kaalust. Sellegipoolest on neil terasega sarnased tugevusomadused. Lisaks on alumiiniumisulamitel suurepärane elastsus ja korrosioonikindlus, samal ajal kui neil on madalamad konstruktsioonihoolduskulud. Seetõttu on nad leidnud laialdast rakendust tänapäevases sillaehituses.
Hiina on teinud märkimisväärseid edusamme ka sillaehituses. Zhaozhou sild, mis on püsti üle 1500 aasta, on üks iidse Hiina sillaehituse tippsaavutusi. Tänapäeval ehitas Hiina endise Nõukogude Liidu abiga ka mitu terasest silda, sealhulgas Jangtse jõe sillad Nanjingis ja Wuhanis ning Pärlijõe silla Guangzhous. Alumiiniumisulamist sildade kasutamine Hiinas näib aga olevat piiratud. Esimene alumiiniumisulamist konstruktsioonisild Hiinas oli jalakäijate sild Qingchuni teel Hangzhous, mis ehitati 2007. aastal. Selle silla projekteerisid ja paigaldasid Saksa sillainsenerid ning kõik materjalid imporditi Saksamaalt. Samal aastal töötati välja ja toodeti täielikult kodumaal jalakäijate sild Xujiahuis Shanghais, kasutades alumiiniumisulamist konstruktsioone. See kasutas peamiselt 6061-T6 alumiiniumsulamit ja vaatamata oma 15-tonnisele kaalule suutis see kanda 50-tonnist koormust.
Tulevikus on alumiiniumisulamist sildadel Hiinas mitmel põhjusel tohutud arenguväljavaated:
1 Hiina kiirraudteeehitus õitseb, eriti läänepoolsete piirkondade keerulises maastikus, kus on arvukalt orge ja jõgesid. Alumiiniumisulamist sildadel on oma transpordi lihtsuse ja kerguse tõttu eeldatavasti märkimisväärne potentsiaalne turg.
2 Terasmaterjalid on altid roostetamisele ja neil on madalatel temperatuuridel halb jõudlus. Terase korrosioon mõjutab oluliselt sildade stabiilsust, mille tulemuseks on suuremad hoolduskulud ja ohutusriskid. Seevastu alumiiniumisulamist materjalidel on tugev korrosioonikindlus ja need toimivad madalatel temperatuuridel hästi, mistõttu need sobivad erinevatesse kliimatingimustesse ja tagavad pikaajalise vastupidavuse. Kuigi alumiiniumisulamist sildadel võivad olla kõrgemad esialgsed ehituskulud, võivad nende madalad hoolduskulud aidata aja jooksul kulude erinevust vähendada.
3 Alumiiniumist sillapaneelide uuringud on nii sise- kui ka rahvusvaheliselt hästi arenenud ning neid materjale kasutatakse laialdaselt. Materjaliuuringute edusammud pakuvad tehnilist kindlust uute sulamite väljatöötamiseks, mis vastavad erinevatele jõudlusnõuetele. Hiina alumiiniumitootjad, sealhulgas tööstushiiglased nagu Liaoning Zhongwang, on järk-järgult oma tähelepanu nihutanud tööstuslikele alumiiniumprofiilidele, pannes aluse alumiiniumisulamist sillaehitusele.
4 Kiire linnametroo ehitus Hiina suurlinnades seab maapinnast kõrgemal asuvatele konstruktsioonidele ranged nõuded. Nende märkimisväärse kaalueelise tõttu on ette näha, et tulevikus projekteeritakse ja kasutatakse rohkem alumiiniumsulamist jalakäijate ja maanteesildu.
Toimetanud May Jiang MAT Aluminiumist
Postituse aeg: 15. mai 2024
