Вчені виявили ліки від вибоїн на дорогах?

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

Ідею додавання сталевих волокон в асфальтобетонну суміш почав активно просувати у 2013 році професор матеріалознавства Делфтського технічного університету (Нідерланди) Ерік Шланген. На його думку, розроблене ним нове дорожнє покриття дозволить вирішити проблему пробок, скоротить кількість аварій та допоможе значно зменшити витрати на проведення ремонтних робіт. У чому полягає ідея професора?

Основними компонентами асфальтобетонних сумішей є бітум та мінеральний наповнювач (жвір, щебінь або пісок). Бітум є сполучним елементом, який при нагріванні перетворюється на рідкий стан. За всіх позитивних якостей асфальтобетону, таких як поглинання шуму від тертя коліс, високі фрикційні властивості, простота технології укладання, низька вартість і т.д., він має один істотний мінус – високу пористість. Це означає, що при взаємодії води і негативних температур асфальтове покриття починає тріскатися. Спочатку невеликі пошкодження, часом невидимі оком, під дією тієї ж води та низьких температур та механічного впливу від коліс, згодом розширюються і покриття починає інтенсивно руйнуватися.

Запропонована професором Шлангеном технологія додавання сталевих волокон в асфальтобетонну суміш дозволяє на ранніх стадіях усувати мікропошкодження покриття, запобігаючи подальшому руйнуванню. Під дією електромагнітного поля частинки металу починають нагріватися, бітум починає плавитися і заповнює тріщини, що утворилися. Перевагою даного нововведення є те, що відновлення відбувається по всій товщині дорожнього покриття, а не лише на поверхні, як за звичайних видів ремонту. Щоб провести ремонт дороги, не потрібно перекривати ділянку на кілька днів або вирізати шматок покриття для заміни. Достатньо провести по необхідному відрізку дороги машину з індукційним нагрівачем.

Розрахунки, проведені дослідницькою групою Еріка Шлангена, показали, що інноваційний асфальтобетон дорожчий за традиційний всього на 25%, при цьому його термін служби вдвічі більший. В даний час у Голландії на стадії випробувань знаходиться 12 ділянок доріг, одній і яких вже 7 років. За заявою Шлангена, навіть на цій ділянці поки що рано робити будь-які висновки. Справа в тому, що гарантійний термін експлуатації звичайних асфальтових покриттів становить 7 років, після цього термін починається його досить інтенсивне руйнування. За підрахунками дослідників, використання асфальтобетону зі сталевими волокнами лише в одних Нідерландах щороку дозволить заощадити на ремонтних роботах близько 90 млн. євро.

У планах Еріка Шлангена та його колег – удосконалити вже наявну технологію та розробити асфальтобетонне покриття, що дозволяє заряджати акумулятори електромобілів під час простою в пробках та при зупинках на світлофорах.

Також цікавим є другий проект, який нині веде група Шлангена. Вони запропонували вдосконалений бетон із підвищеною міцністю. Суть проекту полягає у додаванні до цементобетонної суміші спеціальних бактерій, які виробляють карбонат кальцію. Якщо в бетоні виникають тріщини, то мікроби поступово заповнять їх продуктами життєдіяльності. Таким чином, виключається проникнення в бетонну конструкцію води та солей, що викликають корозію армуючих елементів. За заявою професора, на даний момент вже існує технологія введення бактерій у цементобетонну суміш, що дозволяє їм залишатися активними протягом усього терміну експлуатації конструкції. При цьому слід враховувати, що термін життя цих мікроорганізмів становить близько 200 років.

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

Логіст.Today нагадує, що розробки дослідницької групи професора Шлангена в галузі інноваційних дорожніх покриттів не є єдиними. Нещодавно ми писали про пластиковою дорогою, розробленою шотландською компанією MacRebur.