70 % patvaresni keliai: paslaptis slypi po vandeniu ()
Įspūdingi rezultatai.
© JoshuaWoroniecki (Pixabay Content Licence)|https://pixabay.com/photos/road-highway-journey-asphalt-5089188/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Žiemos šaltis ir atšilimas ypač kenkia keliams, o jų remontas kasmet kainuoja milijardus. Įtrūkęs asfaltas, iškilimai ir duobės yra ne tik sukelia nepatogumus vairuotojams ir pėstiesiems. Tai nuolatinės saugumo grėsmės, kurios yra našta savivaldybių biudžetams, ypač šaltesniuose regionuose, kur temperatūra sparčiai krinta žemiau nulio. Dabar mokslininkai sako, kad atsakymas į tvirtesnius ir ilgaamžiškesnius kelius gali būti netikėta medžiaga: dumbliai.
Naujas tyrimas aprašo, kaip iš mikroskopinių dumblių išgaunami aliejai galėtų pakeisti dalį naftos pagrindu pagaminto rišiklio asfalte, padarydami kelius lankstesnius, patvaresnius ir ekologiškesnius. Šis metodas sprendžia vieną didžiausių asfalto trūkumų. Įprastas asfaltas naudoja bitumą – naftos produktą, kuris surišą smėlį ir akmenis. Nors bitumas leidžia keliams plėstis, kai karšta ir susitraukti, kai šalta, esant žemai temperatūrai jis tampa trapus, dėl ko atsiranda įtrūkimai, kurie plečiasi veikiami eismo ir drėgmės.
|
Kodėl asfaltas trūkinėja
Tyrėjų komanda, vadovaujama Elham Fini, sukūrė elastingą, tvarų rišiklį iš dumblių aliejaus. Ankstesni jų darbai parodė, kad dumbliais pagrįsti aliejai gali elgtis kaip bitumas, bet geriau veikia esant žemai temperatūrai. „Junginiai, gauti iš dumblių, gali pagerinti atsparumą drėgmei, lankstumą ir savaiminio taisymosi savybes asfalte, potencialiai prailgindami dangos tarnavimo laiką ir sumažindami priežiūros kaštus“, – sako tyrimų komandos vadovė Elham Fini. „Ilguoju laikotarpiu dumbliais grįstas asfaltas galėtų padėti sukurti tvaresnius, atsparesnius ir aplinkai jautrius kelius.“
Remdamiesi šiais atradimais, tyrėjai naudojo kompiuterinį modeliavimą, kad išanalizuotų keturių dumblių rūšių aliejus. Tikslas buvo identifikuoti kandidatus, kurie galėtų gerai susimaišyti su asfalto dalelėmis ir išlikti funkciniai šaldymo sąlygomis. Viena rūšis buvo išskirtinė – aliejus iš gėlamečio žaliųjų mikrodumblių Haematococcus pluvialis parodė stipriausią atsparumą nuolatiniam deformavimui imituojant eismo stresą. Be to, jis geriau apsaugojo nuo drėgmės sukeltos žalos, kuri yra viena iš pagrindinių duobių atsiradimo priežasčių.
Medžiaga buvo patikrinta ir laboratoriniais bandymais. Komanda paveikė dumbliais sustiprintą asfaltą pasikartojančiu eismo apkrovimu ir šaltis–atšilimas ciklais, imituojančiais realias sąlygas šaltuose klimatuose.
Ekologiškesni ateities keliai
Rezultatai buvo įspūdingi. Asfaltas su dumbliais pagrįstu rišikliu parodė iki 70 % geresnį deformacijos atstatymą, palyginti su įprastu naftos pagrindu pagamintu asfaltu. Be patvarumo, tai turi ir didelę reikšmę aplinkai. Tyrėjai apskaičiavo, kad pakeitus vos 1 % naftos pagrindu pagaminto rišiklio dumbliais gauta medžiaga, būtų sumažintos asfalto sukeliamos grynosios anglies emisijos 4,5 %. Maždaug 22 % pakaitalas teoriškai galėtų padaryti asfaltą neutralų anglies atžvilgiu. Tyrėjų teigimu, ši technologija galėtų užtikrinti aukštos kokybės kelius be didelių papildomų kaštų ir tuo pačiu sumažinti emisijas iš vienos plačiausiai naudojamų statybinių medžiagų pasaulyje.
