Ученые обнаружили лекарство от ухабов на дорогах?

Голландские ученые разработали асфальтовое покрытие, способное самовосстанавливаться под воздействием солнечного света или индукционного нагрева. Для этого в асфальтобетонную смесь необходимо добавить стальные волокна. Об этом Логист.Today сообщила пресс-служба Делфтского технического университета.

Идею добавления стальных волокон в асфальтобетонную смесь начал активно продвигать в 2013 году профессор материаловедения Делфтского технического университета (Нидерланды) Эрик Шланген. По его мнению, разработанное им новое дорожное покрытие позволит решить проблему пробок, сократит число аварий и поможет значительно уменьшить затраты на проведение ремонтных работ. В чем же состоит идея профессора?

Основными компонентами асфальтобетонных смесей являются битум и минеральный наполнитель (гравий, щебень или песок). Битум является связующим элементом, который при нагреве переходит в жидкое состояние. При всех положительных качествах асфальтобетона, таких как поглощение шума от трения колес, высокие фрикционные свойства, простота технологии укладки, низкая стоимость и т.д., он имеет один существенный минус – высокую пористость. Это значит, что при совместном воздействии воды и отрицательных температур асфальтовое покрытие начинает трескаться. Изначально небольшие повреждения, порой невидимые глазом, под действием той же воды и низких температур и механического воздействия от колес, со временем расширяются и покрытие начинает интенсивно разрушаться.

Предложенная профессором Шлангеном технология добавления стальных волокон в асфальтобетонную смесь позволяет на ранних стадиях устранять микроповреждения покрытия, предотвращая дальнейшее разрушение. Под действием электромагнитного поля частицы металла начинают нагреваться, битум начинает плавиться и заполняет образовавшиеся трещины. Преимуществом данного нововведения является то, что восстановление происходит по всей толщине дорожного покрытия, а не только на поверхности, как при обычных видах ремонта. Чтобы провести ремонт дороги, нет необходимости перекрывать участок на несколько дней или вырезать кусок покрытия для замены. Достаточно провести по необходимому отрезку дороги машину с индукционным нагревателем.

Расчеты, проведенные исследовательской группой Эрика Шлангена, показали, что инновационный асфальтобетон дороже традиционного всего на 25%, при этом его срок службы в два раза больше. В настоящее время в Голландии на стадии испытаний находится 12 участков дорог, одному и которых уже 7 лет. По заявлению Шлангена, даже на этом участке пока еще рано делать какие-либо выводы. Дело в том, что гарантийный срок эксплуатации обычных асфальтовых покрытий составляет 7 лет, после этого срока начинается его достаточно интенсивное разрушение. По подсчетам исследователей, использование асфальтобетона со стальными волокнами только в одних Нидерландах ежегодно позволит сэкономить на ремонтных работах порядка 90 млн. евро.

В планах Эрика Шлангена и его коллег – усовершенствовать уже имеющуюся технологию и разработать асфальтобетонное покрытие, позволяющее подзаряжать аккумуляторы электромобилей во время простоя в пробках и при остановках на светофорах.

Также интересен второй проект, который в настоящее время ведет группа Шлангена. Они предложили усовершенствованный бетон с повышенной прочностью. Суть проекта заключается в добавлении в цементобетонную смесь специальных бактерий, которые вырабатывают карбонат кальция. Если в бетоне появляются трещины, то бактерии постепенно заполнят их продуктами жизнедеятельности. Таким образом, исключается проникновение в бетонную конструкцию воды и солей, вызывающих коррозию армирующий элементов. По заявлению профессора, на данный момент уже существует технология введения бактерий в цементобетонную смесь, позволяющая им оставаться активными на протяжении всего срока эксплуатации конструкции. При этом следует учитывать, что срок жизни данных микроорганизмов составляет порядка 200 лет.

Законодательство ЕС и США не позволяют проводить эксперименты с реальными бетонными конструкциями. Однако в Китае, Японии и Южной Корее уже заинтересовались новой технологией.

Логист.Today напоминает, что разработки исследовательской группы профессора Шлангена в области инновационных дорожных покрытий не являются единственными. Недавно мы писали о пластиковой дороге, разработанной шотландской компанией MacRebur.

Фото: Источник: Логист.Today