Betonul inteligent pavează drumuri rentabile și de înaltă tehnologie

Știm cu toții că mare parte din infrastructura noastră de transport este depășită, se deteriorează și are nevoie de reparații. Iar asta nu se întâmplă doar în România.

Zilnic, milioane de oameni călătoresc pe străzi, poduri și autostrăzi fără a lua în considerare potențialele pericole.

Pentru a trata această problematică, oamenii de știință de la Laboratorul de materiale durabile și tehnologie regenerabilă (SMART Lab) au făcut eforturi pentru a crea un material durabil pentru infrastructură..

SMART Lab cercetează și dezvoltă noi tehnologii pentru a face infrastructura “inteligentă” mai sigură și mai rentabilă. Aceste noi sisteme monitorizează automat starea drumurilor și podurilor rapid și precis și, uneori, pot chiar să se repare singure.

Beton inteligent, care se vindecă singur

Infrastructura se deteriorează în timp cu utilizarea continuă. Cu toate acestea, durata de viață a structurilor ar putea fi extinsă dacă daunele ar fi monitorizate în timp real și remediate din timp.

În nordul SUA, de exemplu, ciclurile de îngheț-dezgheț în timpul iernii determină scurgerea apei în trotuar unde îngheață, se extinde și mărește fisurile, care pot provoca daune semnificative. Dacă nu este reparată, această pagubă se poate răspândi și distruge trotuarele și podurile.

Astfel de daune pot fi identificate și reparate autonom.

Într-un stadiu incipient al unei fisuri, de exemplu, pavajul cu auto-vindecare ar activa polimeri super absorbanți pentru a absorbi apa și a produce material asemănător cu betonul care umple fisura.

Fisurile la fel de mici ca câțiva microni ar putea fi vindecate pentru a preveni daune semnificative prin prevenirea sau întârzierea etapelor ulterioare ale ciclului de îngheț-dezgheț.

Tehnologie rutieră

Mulți cercetători din lume lucrează la îmbunătățirea infrastructurii de construcții. Tehnologiile explorate recent includ drumuri solare și de recoltare a energiei, benzi de încărcare pentru vehicule electrice, faruri inteligente și reducerea emisiilor de carbon din materialele de construcție.

Echipa Purdue SMART Lab testează, de asemenea, noi senzori care monitorizează infrastructura de transport prin încorporarea lor în mai multe autostrăzi interstatale din Indiana.

Senzorii încorporați în pavajul de beton obțin informații despre starea de sănătate a infrastructurii în timp real și comunică datele către computere.

Semnalele electrice sunt aplicate prin intermediul senzorilor. Vibrațiile betonului sunt transformate în semnale electrice care sunt citite și analizate de un software personalizat construit în laborator.

Acest lucru permite inginerilor de transport să ia decizii eficiente și bazate pe date, de la deschiderea drumurilor către trafic și la identificarea proactivă a problemelor care provoacă daune sau deteriorări.

Infrastructura inteligentă și eficientă poate reduce semnificativ defecțiunile structurale catastrofale sau de uzură normală. Poate contribui la reducerea costurilor și poate oferi noi modalități inginerilor structurali de a evalua informațiile despre pavaj în timp real.