Вчені виявили ліки від вибоїн на дорогах?

Голландські вчені розробили асфальтове покриття, здатне самовідновлюватися під впливом сонячного світла або індукційного нагріву. Для цього до асфальтобетонної суміші необхідно додати сталеві волокна. Про це Логист.Today повідомила прес-служба Дельфтського технічного університету.

Ідею додавання сталевих волокон до асфальтобетонної суміші почав активно просувати в 2013 році професор матеріалознавства Дельфтського технічного університету (Нідерланди) Ерік Шланген. За його думкою, розроблене ним нове дорожнє покриття дозволить вирішити проблему заторів, скоротить кількість аварій і допоможе значно зменшити витрати на проведення ремонтних робіт. У чому ж суть ідеї професора?

Основними компонентами асфальтобетонних сумішей є бітум і мінеральне наповнювач (гравій, щебень або пісок). Бітум є зв'язуючим елементом, який при нагріванні переходить у рідке стан. При всіх позитивних якостях асфальтобетону, таких як поглинання шуму від тертя коліс, високі фрикційні властивості, простота технології укладання, низька вартість тощо, він має один суттєвий мінус - високу пористість. Це означає, що за спільного впливу води і від'ємних температур асфальтове покриття починає тріскатися. Спочатку невеликі пошкодження, іноді невидимі око, під дією тієї ж води і низьких температур і механічного впливу від коліс, з часом розширюються і покриття починає інтенсивно руйнуватися.

Запропонована професором Шлангеном технологія додавання сталевих волокон до асфальтобетонної суміші дозволяє на ранніх етапах усувати мікропошкодження покриття, запобігаючи подальше руйнування. Під дією електромагнітного поля частки металу починають нагріватися, бітум починає танути і заповнює утворені тріщини. Перевагою цього нововведення є те, що відновлення відбувається по всій товщині дорожнього покриття, а не лише на поверхні, як при звичайних видах ремонту. Щоб здійснити ремонт дороги, не потрібно перекривати ділянку на декілька днів або вирізати шматок покриття для заміни. Достатньо просто проїхати по потрібній ділянці дороги машину з індукційним нагрівачем.

Розрахунки, проведені дослідницькою групою Еріка Шлангена, показали, що інноваційний асфальтобетон дорожчий за традиційний лише на 25%, при цьому його термін служби вдвічі більший. На даний момент у Нідерландах на стадії випробувань знаходиться 12 ділянок доріг, одній з яких уже 7 років. Заявою Шлангена, навіть на цій ділянці поки що рано робити які-небудь висновки. Справа в тому, що термін гарантійної експлуатації звичайних асфальтових покриттів складає 7 років, після цього терміну починається його досить інтенсивне руйнування. За підрахунками дослідників, використання асфальтобетону зі сталевими волокнами лише в одних Нідерландах щороку дозволить зекономити на ремонтних роботах близько 90 млн. євро.

У планах Еріка Шлангена і його колег - удосконалити вже існуючу технологію та розробити асфальтобетонне покриття, яке дозволить заряджати акумулятори електромобілів під час стоянки в заторах та при зупинках на світлофорах.

Також цікавий другий проект, над яким наразі працює група Шлангена. Вони запропонували удосконалений бетон з підвищеною міцністю. Суть проекту полягає в додаванні до цементобетонної суміші спеціальних бактерій, які виділяють карбонат кальцію. Якщо у бетоні з'являються тріщини, то бактерії поступово їх заповнять продуктами життєдіяльності. Таким чином, виключається проникнення в бетонну конструкцію води та солей, що викликають корозію армованих елементів. Заявою професора, на даний момент вже існує технологія введення бактерій до цементобетонної суміші, що дозволяє їм залишатися активними на протязі всього терміну експлуатації конструкції. При цьому слід враховувати, що термін життя цих мікроорганізмів становить приблизно 200 років.

Законодавство ЄС і США не дозволяє проводити експерименти з реальними бетонними конструкціями. Проте в Китаї, Японії та Південній Кореї вже зацікавилися новою технологією.

Логист.Today нагадує, що розробки дослідницької групи професора Шлангена в галузі інноваційних дорожніх покриттів не є єдиними. Недавно ми писали про пластикову дорогу, розроблену шотландською компанією MacRebur.