Los puentes son un invento importante en la historia de la humanidad. Desde la antigüedad, cuando la gente utilizaba árboles talados y piedras apiladas para cruzar canales y barrancos, hasta el uso de puentes en arco e incluso puentes atirantados, la evolución ha sido notable. La reciente inauguración del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao marca un hito crucial en la historia de los puentes. En la construcción moderna de puentes, además de utilizar estructuras de hormigón armado, los materiales metálicos, en particular las aleaciones de aluminio, se han convertido en la opción principal debido a sus diversas ventajas.
En 1933, se utilizó el primer tablero de puente de aleación de aluminio del mundo en un puente que cruza un río en Pittsburgh, Estados Unidos. Más de diez años después, en 1949, Canadá completó un puente en arco totalmente de aluminio que cruza el río Saguenay en Quebec, con un solo tramo que alcanza los 88,4 metros. Este puente fue la primera estructura de aleación de aluminio del mundo. El puente contaba con pilares de aproximadamente 15 metros de altura y dos carriles para el tránsito vehicular. Utilizaba aleación de aluminio 2014-T6 y tenía un peso total de 163 toneladas. En comparación con el puente de acero previsto inicialmente, se redujo el peso en aproximadamente un 56 %.
Desde entonces, la tendencia de los puentes estructurales de aleación de aluminio ha sido imparable. Entre 1949 y 1985, el Reino Unido construyó aproximadamente 35 puentes estructurales de aleación de aluminio, mientras que Alemania construyó alrededor de 20 puentes de este tipo entre 1950 y 1970. La construcción de numerosos puentes proporcionó una experiencia valiosa para los futuros constructores de puentes de aleación de aluminio.
En comparación con el acero, los materiales de aleación de aluminio tienen una densidad menor, lo que los hace mucho más livianos, con solo el 34% del peso del acero para el mismo volumen. Sin embargo, tienen características de resistencia similares al acero. Además, las aleaciones de aluminio exhiben una excelente elasticidad y resistencia a la corrosión al tiempo que tienen menores costos de mantenimiento estructural. Como resultado, han encontrado una amplia aplicación en la construcción de puentes modernos.
China también ha logrado avances significativos en la construcción de puentes. El puente Zhaozhou, que lleva más de 1500 años en pie, es uno de los mayores logros de la antigua ingeniería de puentes china. En la era moderna, con la ayuda de la ex Unión Soviética, China también construyó varios puentes de acero, incluidos los puentes del río Yangtze en Nanjing y Wuhan, así como el puente del río Perla en Guangzhou. Sin embargo, la aplicación de puentes de aleación de aluminio en China parece ser limitada. El primer puente estructural de aleación de aluminio en China fue el puente peatonal en Qingchun Road en Hangzhou, construido en 2007. Este puente fue diseñado e instalado por ingenieros de puentes alemanes y todos los materiales fueron importados de Alemania. Ese mismo año, el puente peatonal en Xujiahui, Shanghai, fue desarrollado y fabricado íntegramente en el país utilizando estructuras de aleación de aluminio. Utilizaba principalmente aleación de aluminio 6061-T6 y, a pesar de su peso propio de 15 toneladas, podía soportar una carga de 50 toneladas.
En el futuro, los puentes de aleación de aluminio tienen amplias perspectivas de desarrollo en China por varias razones:
1 La construcción de trenes de alta velocidad en China está en auge, especialmente en los complejos terrenos de las regiones occidentales con numerosos valles y ríos. Se espera que los puentes de aleación de aluminio, debido a su facilidad de transporte y propiedades livianas, tengan un mercado potencial significativo.
2 Los materiales de acero son propensos a oxidarse y tienen un rendimiento deficiente a bajas temperaturas. La corrosión del acero afecta significativamente la estabilidad del puente, lo que genera mayores costos de mantenimiento y riesgos para la seguridad. Por el contrario, los materiales de aleación de aluminio tienen una fuerte resistencia a la corrosión y funcionan bien a bajas temperaturas, lo que los hace adecuados para diversas condiciones climáticas y garantizan una durabilidad a largo plazo. Si bien los puentes de aleación de aluminio pueden tener costos de construcción iniciales más altos, sus bajos gastos de mantenimiento pueden ayudar a reducir la brecha de costos con el tiempo.
3 La investigación sobre paneles de puentes de aluminio, tanto a nivel nacional como internacional, está bien desarrollada y estos materiales se utilizan ampliamente. Los avances en la investigación de materiales brindan garantía técnica para el desarrollo de nuevas aleaciones que cumplan con diferentes requisitos de rendimiento. Los fabricantes chinos de aluminio, incluidos gigantes de la industria como Liaoning Zhongwang, han cambiado gradualmente su enfoque hacia los perfiles de aluminio industriales, sentando las bases para la construcción de puentes de aleación de aluminio.
4 La rápida construcción del metro urbano en las principales ciudades chinas impone requisitos estrictos para las estructuras aéreas. Debido a sus importantes ventajas de peso, es previsible que en el futuro se diseñen y utilicen más puentes peatonales y de carreteras de aleación de aluminio.
Editado por May Jiang de MAT Aluminium
Hora de publicación: 15 de mayo de 2024
