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Con la costruzione sostitutiva del ponte sul fiume Kuppritzer Wasser sulla S 111 a Wurschen (distretto di Bautzen, Sassonia orientale), nel 2021 è stato realizzato un progetto infrastrutturale pionieristico: il primo ponte stradale in calcestruzzo al carbonio nello Stato libero di Sassonia.
Descrizione del progetto
La costruzione è iniziata il 29 aprile 2021 e si è conclusa a dicembre dello stesso anno. Il risultato è un ponte a telaio a campata unica con una sezione trasversale a soletta piena e una luce di circa 6,60 m. Mentre le sottostrutture e le fondazioni sono state realizzate convenzionalmente in calcestruzzo armato, la sovrastruttura è realizzata interamente in calcestruzzo rinforzato con fibre di carbonio. Sono state utilizzate sia barre di carbonio che griglie di carbonio realizzate in polimero rinforzato con fibre di carbonio.
Questo innovativo metodo di costruzione prolunga notevolmente la durata utile del ponte rispetto alle strutture convenzionali in cemento armato, poiché l'armatura in carbonio è esente da corrosione e pressoché resistente alla fatica.
Tecnologia delle costruzioni e dei materiali
- Rinforzo: Griglie e barre in carbonio - solidian GRID e solidian REBAR realizzati in fibra di carbonio ad alta resistenza
- Calcestruzzo: calcestruzzo strutturale standard C30/37 – non è richiesto calcestruzzo speciale
- Produzione e installazione: rinforzo in carbonio installato in loco in più strati e gettato con calcestruzzo in opera
- Combinazione: Sovrastruttura in calcestruzzo al carbonio, sottostruttura e fondazioni in calcestruzzo armato
- Particolarità: sovrastruttura completamente esente da corrosione – non è necessario alcun rivestimento in calcestruzzo per la protezione dalla corrosione
Test e monitoraggio
Il ponte è stato sottoposto a un ampio programma di test:
- Prove di carico con veicoli gru fino a 60 t (statiche e dinamiche)
- Monitoraggio mediante "tubi in fibra metallica" per la valutazione delle condizioni a lungo termine
- Test del materiale del rinforzo in carbonio prima dell'installazione
Tutti i test hanno confermato la capacità portante e l'idoneità all'uso. Nel dicembre 2021, il ponte è stato aperto al traffico, compresi i mezzi pesanti di peso superiore a 40 tonnellate.
Project Partners
The project was overseen by LISt GmbH (State Office for Road Construction and Transport, Saxony). Research partners were Technische Universität Dresden and RWTH Aachen, which developed the design principles for the use of carbon concrete in bridge construction. In addition, the C³ – Carbon Concrete Composite e.V. was involved.
Significance & Outlook
The replacement construction in Wurschen is a pilot project with strong signal value:
- Saxony’s first carbon concrete road bridge
- Trailblazer for the wider use of carbon concrete in infrastructure construction
- Contribution to extended service life and reduced maintenance costs in bridge construction
- Foundation for future standards and regulations
This project impressively demonstrates how the use of carbon concrete can create durable, sustainable, and resource-efficient infrastructure.
Photos:
© LISt GmbH on behalf of the client (Free State of Saxony, LASuV)
© Stephan Gröschel, TU Dresden
