Pierwszy w Polsce i jeden z nielicznych w Europie innowacyjny most z materiałów kompozytowych powstaje w miejscowości Błażowa pod Rzeszowem.
Projekt Com-bridge realizuje konsorcjum kierowane przez Mostostal Warszawa S.A. z udziałem Politechniki Rzeszowskiej, Politechniki Warszawskiej i firmy Promost Consulting z Rzeszowa. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu wsparcia badań naukowych i prac rozwojowych w skali demonstracyjnej przeznaczyło na ten cel 5 mln 150 tys. złotych.
„Zastosowanie materiałów kompozytowych powoduje, że konstrukcje są lżejsze oraz bardziej wytrzymałe. Materiały te mają lepsze właściwości wytrzymałościowe niż stal, są znacznie bardziej odporne na korozję. Z kompozytu włókien oraz żywicy polimerowej zostanie wykonane przęsło mostu: dźwigary główne i płyta pomostu” – wylicza kierujący projektem Juliusz Żach z Mostostalu Warszawa.
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 wymogów technicznych i parametrów dla drogi. Z powodu złego stanu mostu jego nośność została ograniczona do 15 ton. Inwestycja obejmuje cały proces projektowania i wykonania, jak również wykonanie badań statycznych, dynamicznych i monitoringu podczas eksploatacji. Wszystkie te zadania podzielone są między czterech partnerów konsorcjum. W laboratoriach Uczelnianego Centrum Badawczego Politechniki Warszawskiej na Wydziale Inżynierii Materiałowej badane są próbki kompozytów, z których wykonane będą elementy docelowe demonstracyjnego obiektu. Z kolei w laboratoriach Politechniki Rzeszowskiej bada się wytworzone elementy. Jednak projekt Com-bridge nie ma już charakteru czysto naukowego. Jest on finansowany z programu Demonstrator+, nakierowanego na zaawansowane technologie, których potencjał warto pokazać, budując demonstracyjne obiekty.
Most będzie składał się z włókien (szklanych i węglowych) otoczonych żywicą epoksydową. Są to włókna węglowe i szklane umieszczone w matrycy z żywicy polimerowej. Wprawdzie elementy mostu są zbieżne z innymi istniejącymi elementami obiektów drogowych, ale są też zupełne innowacyjne. Wymaga to rozwiązania wielu dylematów praktycznych – jak pewne elementy połączyć, jak zapewnić odpowiednią trwałość. Za prowadzenie takich badań odpowiedzialna jest Politechnika Rzeszowska. Zespołem uczonych kieruje tam prof. Tomasz Siwowski.
- Most będzie oparty na czterech belkach. Zanim jednak Mostostal Warszawa wyprodukuje je wszystkie, jedna belka zostanie poddana testom. Belka trafi do Politechniki Rzeszowskiej, gdzie będzie badana na maszynie wytrzymałościowej.
Zostanie obciążona, aż do zniszczenia, w ten sposób uczeni określą parametry wytrzymałościowe przyszłego elementu mostu i zweryfikują teoretyczne założenia projektowe. Dopiero wtedy przystąpimy do produkcji czterech belek docelowych, które stworzą ustrój nośny mostu. Politechnika Rzeszowska zbada też mniejsze elementy – połączenia oraz płytę pomostową” – mówi Żach.
Uczelniane Centrum Badawcze Politechniki Warszawskiej wykonuje badania samych materiałów zaprojektowanych wcześniej przez Mostostal Warszawa i firmę Promost Consulting. Za pomocą wyników tych badań inżynierowie weryfikują wartości zaczerpnięte z literatury albo wyznaczone obliczeniowo. W ten sposób sprawdzają, czy proces produkcyjny prowadzi do uzyskania takich samych właściwości jak oczekiwane. Zespół stołecznych naukowców kierowany jest przez dr. Rafała Molaka.
Kompozyty włókniste są materiałami ortotropowymi, których właściwości mogą być projektowane. Zmieniając ułożenie, ilość i rodzaj włókien, można optymalizować materiał, tak aby go jak najekonomiczniej wykorzystać. Co prawda właściwości kompozytu są możliwe do wyznaczenia teoretycznego, ale pewność dają dopiero badania laboratoryjne (duży wpływ na ostateczne parametry materiału mają trudne do modelowania warunki produkcyjne). Dlatego niezbędne były badania materiałowe, których całą serię wykonała Politechnika Warszawska. Bezpośrednie prace przy budowie mostu będą realizowane od marca do listopada 2015 r. Po wykonaniu mostu badane będą jego parametry eksploatacyjne. Całe przedsięwzięcie obejmujące badania przemysłowe, prace rozwojowe i prace w zakresie wytworzenia instalacji demonstracyjnej trwa od listopada 2013 do marca 2016 r.
