日本“永不生銹”的高速公路橋引關注，它是怎么做到的？

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據日媒報道，位于德島縣阿波市阿波町天西山的別埜谷橋作為一座“永不生銹”的高速公路橋吸引了各方關注。該橋以不會被腐蝕的材料代替了鋼筋，據西日本高速公路公司介紹，這是全球首次將這種新型材料投入高速公路建設，有望大幅降低維護管理費用。

圖片來源：日本三井住友建設公司網站

報道稱，用來加固混凝土的鋼筋在含有鹽分的風的腐蝕下可能產生剝落。西日本高速公路公司與三井住友建設公司使用了耐腐蝕、可制作防彈衣的高強度纖維材料“芳綸纖維”代替鋼筋。

什么是芳綸纖維？  

芳綸纖維全稱為芳香族聚酰胺纖維，與碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維一起被列為我國重點發展的四大高性能纖維。它具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長、化學結構穩定、燃燒無熔滴、不產生毒氣等優良性能。

芳綸纖維中實現工業化的產品主要有間位芳綸和對位芳綸兩種。

對位芳綸，即聚對苯二甲酰對苯二胺（PPTA），我國稱芳綸1414。它是世界上首例采用高分子液晶紡絲液制得的纖維，開創了高性能合成纖維的新時代。突出優點是高強度、高模量。其拉伸強度是鋼絲的6倍，拉伸模量是鋼絲及玻璃纖維的2~3倍，密度僅為鋼絲的五分之一。主要應用于安全防護、防彈，橡膠制品增強， 高強度纜繩以及石棉摩擦材料替代。

間位芳綸，即聚間苯二甲酰間苯二胺（PMTA），我國又稱芳綸1313。具有優異的耐熱性、耐焰性及絕緣性，主要用于防火材料和防機械損傷。常用于纖維形式的防護服、熱氣體過濾材料、電絕緣紙及復合材料輕量蜂窩結構。

魍者歸來

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這個跟常規復合材料（纖維材料+基體材料）設計思路是一樣的。本質上講，鋼筋混泥土也是復合材料，由鋼筋和混泥土這2種性質完全不同的材料構成，只不過其中的鋼筋容易銹蝕。現在呢？就是把鋼筋換成了芳綸纖維。技術上完全可行，但實際應用還需要考慮成本問題。日本這座橋用芳綸纖維，可能是技術驗證（未必為推廣），可能是這個橋所在位置有一些特殊要求（比如空間受限、地質條件、海風等）。