中南林科大研发竹-钢装配式伸缩缝 助力基建低碳转型

2025-04-14 09:03 [来源:华声在线] [编辑:欧小雷]
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中南林科大研发竹-钢装配式伸缩缝,助力基建低碳转型

竹钢“联手”打造桥梁“绿色关节”

华声在线全媒体记者 蒋诗雨 通讯员 梁茜薇 李佳 周宇舒

湘西晨雾弥漫的吊脚楼旁,竹影随风摇曳;千里之外的跨江大桥上,竹材与钢材通过科技“联手”,上演了一场关于桥梁“关节”的绿色革命……

近日,中南林业科技大学科研团队正与湖南国合桥梁附件有限公司洽谈合作,其研发出的竹-钢装配式伸缩缝,将有望用于我省应急抢险桥梁的施工建设之中。

“这款产品解决了传统伸缩缝在施工中的痛点,对我们很有帮助!”湖南国合桥梁附件有限公司经理刘益感慨道。

据悉,相比传统伸缩缝,竹-钢装配式伸缩缝性能更强,且低碳环保,可应用于中小跨径公路桥梁建设、市政夜间快速维保、震后应急抢通等领域。

竹-钢装配 刚柔并济

刷新伸缩缝性能极限

伸缩缝之于桥梁,恰似关节之于人体。有了它,桥梁就可以在不同环境条件下自由移动,从而缓解内部压力,保障长期稳定。

“别小看这片带着竹纹的构件,它实现了材料性能的跨界突破。”4月6日,中南林业科技大学土木工程学院内,院长王达轻叩着这款竹-钢装配式伸缩缝对记者说。

据介绍,竹-钢装配式伸缩缝将竹材与Q355B钢材相结合,使其抗压强度可达80兆帕以上,相当于在指甲盖大小的面积上停一辆家用轿车;抗弯强度更是高达120兆帕,用这种材料做1米长的悬空板材,可悬挂6辆越野车不断裂。整体承载力比传统伸缩缝提升了40%。

为什么要将竹材“跨界”融入到伸缩缝的材料中?

中南林业科技大学土木工程学院王智丰副教授介绍,传统伸缩缝多采用混凝土或钢材,前者易开裂渗水,后者则需频繁涂装防锈,维护成本高昂。竹材的加入恰恰可以改变这一局面。

竹材与钢材的“刚柔组合”还能发挥出两种材料的最大优势:竹材具备天然的阻尼特性,能有效降低车辆冲击噪声约30%,钢材骨架则提供刚性支撑,二者优势互补,能让过往车辆行驶更平稳安静。

防腐防燃 绿色低碳

小“关节”有大作用

竹材有其天然优势,但也存在易腐、易燃烧的问题,为此,科研团队为竹材量身定制了两项“硬核”技术:

防火方面,团队研发表面涂覆的纳米阻燃涂层,能让明火在60秒内自熄,燃烧性能达到难燃材料B1级标准,就像给桥梁穿上了“灭火衣”和“金钟罩”,既防火又降烟,大大降低了火灾蔓延风险。

防腐方面,团队研发的I级强耐腐重组竹锚固板,经过实验测试,即使在高湿、酸雨等恶劣环境下,仍能保持10年免维护的超长寿命。

不仅如此,竹材还具有极强的环保价值——每立方米可固化1.75吨二氧化碳,生产能耗仅为钢材的1/5,且废弃后100%可降解回收,让桥梁建设从“高碳消耗”转向“低碳循环”。

“当伸缩缝开始‘吸碳’,基建工程就有了生态温度。”王智丰说。

4小时快速组装

开启桥梁养护“加速模式”

30公斤重的标准化模块,通过自锁螺栓快速拼装,半幅桥面换装仅需4小时,无需养护即可通车……这是竹-钢装配式伸缩缝上演的“基建魔术”,而传统伸缩缝施工需支模、浇筑、养护,工期长达2周。

“4小时速装,不仅大大缩短了施工时间,更减少了对交通的影响,为桥梁的快速修复和应急抢险提供了有力支持。”中南林业科技大学江楠副教授说。

同时,这种快速拼装的模式受环境影响小,即使在-10℃到50℃的极端温度下,也可以拼装、施工。全天候施工能力,让桥梁维修不再受季节和天气限制,为桥梁养护工作开启了“加速模式”。

竹-钢装配式伸缩缝是中南林业科技大学土木工程学院紧密结合产学研用的典型案例,与湖南“4×4”现代化产业体系中的“材料制造、科技咨询、检验检测”深度融合,同时,学院通过数智赋能、产教协同和学科交叉,在研究生创新教育领域取得了显著成效。

当竹香飘进桥梁工程,当科技赋能传统材料,竹-钢装配式伸缩缝的成功应用,不仅为桥梁建设带来了新的思路和方法,更为竹材在其他领域的应用提供了借鉴和启示。

责编:欧小雷

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来源:华声在线

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