As pontes são uma invenção significativa na história da humanidade. Desde os tempos antigos, quando as pessoas usavam árvores derrubadas e pedras empilhadas para atravessar cursos d'água e ravinas, até o uso de pontes em arco e até mesmo pontes estaiadas, a evolução tem sido notável. A recente inauguração da Ponte Hong Kong-Zhuhai-Macau representa um marco crucial na história das pontes. Na construção moderna de pontes, além do uso de estruturas de concreto armado, os materiais metálicos, especialmente as ligas de alumínio, tornaram-se a escolha principal devido às suas diversas vantagens.
Em 1933, o primeiro tabuleiro de ponte em liga de alumínio do mundo foi usado em uma ponte sobre um rio em Pittsburgh, nos Estados Unidos. Mais de dez anos depois, em 1949, o Canadá concluiu uma ponte em arco totalmente em alumínio sobre o rio Saguenay, em Quebec, com um vão único de 88,4 metros. Esta ponte foi a primeira estrutura totalmente em liga de alumínio do mundo. A ponte tinha pilares de aproximadamente 15 metros de altura e duas faixas para tráfego de veículos. Utilizava liga de alumínio 2014-T6 e pesava 163 toneladas. Em comparação com a ponte de aço originalmente planejada, o peso foi reduzido em cerca de 56%.
Desde então, a tendência de pontes estruturais de liga de alumínio tem sido imparável. Entre 1949 e 1985, o Reino Unido construiu aproximadamente 35 pontes estruturais de liga de alumínio, enquanto a Alemanha construiu cerca de 20 pontes desse tipo entre 1950 e 1970. A construção de inúmeras pontes proporcionou uma experiência valiosa para futuros construtores de pontes de liga de alumínio.
Comparadas ao aço, as ligas de alumínio têm menor densidade, o que as torna muito mais leves, com apenas 34% do peso do aço para o mesmo volume. No entanto, apresentam características de resistência semelhantes às do aço. Além disso, as ligas de alumínio apresentam excelente elasticidade e resistência à corrosão, além de menores custos de manutenção estrutural. Como resultado, têm ampla aplicação na construção de pontes modernas.
A China também fez avanços significativos na construção de pontes. A Ponte Zhaozhou, de pé há mais de 1500 anos, é uma das conquistas máximas da engenharia de pontes chinesa antiga. Na era moderna, com a assistência da antiga União Soviética, a China também construiu várias pontes de aço, incluindo as pontes do Rio Yangtze em Nanquim e Wuhan, bem como a Ponte do Rio das Pérolas em Guangzhou. No entanto, a aplicação de pontes de liga de alumínio na China parece ser limitada. A primeira ponte estrutural de liga de alumínio na China foi a ponte de pedestres na Qingchun Road, em Hangzhou, construída em 2007. Esta ponte foi projetada e instalada por engenheiros de pontes alemães, e todos os materiais foram importados da Alemanha. No mesmo ano, a ponte de pedestres em Xujiahui, Xangai, foi inteiramente desenvolvida e fabricada internamente usando estruturas de liga de alumínio. Ela usou principalmente liga de alumínio 6061-T6 e, apesar de seu peso próprio de 15 toneladas, podia suportar uma carga de 50 toneladas.
No futuro, as pontes de liga de alumínio têm grandes perspectivas de desenvolvimento na China por vários motivos:
1 A construção de ferrovias de alta velocidade na China está em expansão, especialmente nos terrenos complexos das regiões ocidentais, com inúmeros vales e rios. Espera-se que as pontes de liga de alumínio, devido à sua facilidade de transporte e leveza, tenham um mercado potencial significativo.
2 Materiais de aço são propensos à ferrugem e apresentam baixo desempenho em baixas temperaturas. A corrosão do aço afeta significativamente a estabilidade da ponte, resultando em maiores custos de manutenção e riscos à segurança. Em contraste, os materiais de liga de alumínio apresentam forte resistência à corrosão e bom desempenho em baixas temperaturas, tornando-os adequados para diversas condições climáticas e garantindo durabilidade a longo prazo. Embora as pontes de liga de alumínio possam ter custos iniciais de construção mais elevados, seus baixos custos de manutenção podem ajudar a reduzir a diferença de custo ao longo do tempo.
3 A pesquisa sobre painéis de alumínio para pontes, tanto no mercado nacional quanto internacional, é bem desenvolvida, e esses materiais são amplamente utilizados. Os avanços na pesquisa de materiais fornecem garantia técnica para o desenvolvimento de novas ligas que atendem a diferentes requisitos de desempenho. Fabricantes chineses de alumínio, incluindo gigantes do setor como a Liaoning Zhongwang, têm gradualmente mudado seu foco para perfis industriais de alumínio, estabelecendo as bases para a construção de pontes em liga de alumínio.
4 A rápida construção de metrôs urbanos nas principais cidades chinesas impõe requisitos rigorosos para estruturas acima do solo. Devido às suas significativas vantagens de peso, prevê-se que mais pontes rodoviárias e pedonais de liga de alumínio sejam projetadas e utilizadas no futuro.
Editado por May Jiang da MAT Aluminum
Horário de publicação: 15 de maio de 2024
