玄武岩纤维复合材料助力建设平安百年品质工程

我国是公路、桥梁大国。交通运输部发布的《2021年交通运输行业发展统计公报》显示，截至2021年末，我国公路总里程达528万公里，公路养护里程达525.16万公里，占总里程的99.4%；我国公路桥梁达96.11万座，其中，特大桥梁7417座（1347.87万延米），大桥13.45万座（3715.89万延米）。

近年来，随着我国物流行业的高速发展，因重载车辆不断增加，对公路造成越来越严重的破坏，尤其是路面塌陷、变形等问题日益严重，不但给社会公众的出行安全带来不便，还影响了我国运输行业的健康发展。此外，由于我国许多公路建成时间较长，且公路设计人员在施工设计阶段并未能做到全面考虑，使得公路路面无法适应现今交通运输业的发展趋势。大规模建设的公路网络不可避免地带来了繁重的养护任务，2019年以来，我国公路已经由传统的“抢修时代”过渡到“全面养护时代”。

桥梁方面，据不完全统计，我国公路路网中40%的在役桥梁已服役超过20年，技术等级为三、四类的带病桥梁达30%，15%的桥梁甚至已成为危桥，存在着严重的安全隐患。近年来不断发生的桥梁垮塌事故，说明我国的桥梁养护状况不容乐观，很多存在安全隐患的桥梁无法得到合理养护，与发达国家存在着不小的差距。当前，我国桥梁安全事故的发生有增多趋势，逐步进入了安全事故的高发期，桥梁安全形势十分严峻。

近十余年来，随着公路桥梁建设的持续加快，大量新技术都集中在高等级路桥的建设领域，出现“重建轻养”的不良倾向。尽管目前我国加大了对路桥的改造和监管力度，但受车辆超载、养护资金短缺等因素的影响，危险路桥数量仍“边治边增”。与新建路桥相比，加固路桥能够节约大量的社会资源，减小对交通的影响，因而具有良好的社会效益和经济效益。

于今年4月印发的《“十四五”养护管理纲要》更是提出，要“突出绿色低碳，促进资源集约节约利用”。交通运输部“平安百年品质工程”强调研发使用长寿命工程材料，玄武岩纤维因其绿色环保高耐久且极具综合性价比的特点，在国内外得到了广泛重视和大力发展。目前，东南大学玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合研究中心作为国家级研发基地，正在引领构筑我国玄武岩纤维的核心技术和规模化应用产业。玄武岩纤维复合材料以树脂为基体，以玄武岩纤维为增强材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、耐久性强等优良的力学特性，是路桥加固的首选材料。在双碳目标的背景下，玄武岩纤维作为一种绿色的无机纤维材料，在制备过程中无有毒、有害物质的排放，具有广阔的应用前景。此外，玄武岩纤维复合材料还拥有较高的蠕变断裂应力与较低的蠕变率，与预应力技术相结合可进一步提升道路、桥梁等工程的加固效果，能够有效提升结构的刚度、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载，进而提高结构变形能力、抗疲劳能力、耐腐蚀性能，并增强结构的自恢复能力。简而言之，玄武岩纤维复合材料加固技术提升了结构性能、延长了结构寿命、赋予了结构智慧，是打造平安百年品质工程的重要保障。