14 نوامبر 2022 -توسط دانشگاه پیتسبورگ
توزیع تغییر در آسیب خستگی در مقایسه با اقلیم موجود برای سناریوهای مختلف تغییر آب و هوا با فرض انحراف استاندارد (الف) 0.5 درجه سانتی گراد و (ب) 1 درجه سانتی گراد برای روسازی با ضخامت 250 میلی متر در فونیکس، AZ. اعتبار: نتایج در مهندسی (2022). DOI:
رانندگان پنسیلوانیا می‌دانند که آب و هوا می‌تواند بر جاده‌های آسفالته تأثیر بگذارد – چاله‌ها، ترک‌ها و سایر مشکلات روسازی یک اتفاق رایج است. تغییرات اقلیمی این روند را تسریع می‌کند و پیامدهای مخربی برای زیرساخت‌ها به همراه دارد.
تصور می شود که بتن نسبت به آسفالت که در گرما نرم می شود، بهتر می تواند گرمای شدید را تحمل کند. با این حال، تحقیقات جدید به رهبری Lev Khazanovich، استاد آنتونی گیل، استاد مهندسی عمران و محیط زیست در دانشکده مهندسی سوانسون دانشگاه پیتسبورگ، نشان می‌دهد که این کاملاً درست نیست.
این مقاله که در ژورنال Results in Engineering منتشر شد، نشان داد که در حالی که روسازی های بتنی تحت تاثیر افزایش متوسط دمای هوا قرار نمی گیرند، به تغییرات شدید دمای هوا در طول روز بسیار حساس هستند.به عبارت دیگر، با گرم شدن روزها و سردتر شدن شب ها، روسازی های بتنی به شدت تحت تأثیر قرار خواهند گرفت.
خازانوویچ توضیح داد: «جاده‌های بتنی کمتر از 5 درصد از کل جاده‌های ایالات متحده را تشکیل می‌دهند، اما حدود 26 درصد از تمام مایل‌های طی شده با وسیله نقلیه را تحمل می‌کنند و وقتی صحبت از پیشبرد اقتصاد به میان می‌آید، بسیار بالاتر از وزن خود ضربه می‌بینند».
بتن بدون توجه به اینکه چقدر گرم می شود، خواص خود را تغییر نمی دهد. یک باور آزمایش نشده وجود داشت که به این معنی است که روسازی های بتنی در برابر دماهای شدید انعطاف پذیر هستند، اما اکنون می دانیم که این تمام تصویر نیست.
این مطالعه اثرات چنین رویدادهای گرمای شدید فزاینده ای را در آب و هوای معتدل و گرم بررسی کرد و دریافت که روسازی های بتنی در آب و هوای معتدل بیشتر تحت تأثیر قرار خواهند گرفت. علاوه بر این، آنها دریافتند که روسازی‌های ضخیم‌تر نسبت به سطوح نازک‌تر نسبت به دماهای شدید حساس‌تر هستند – به این معنی که بزرگراه‌ها و بزرگراه‌های اصلی در معرض خطر هستند.
خازانوویچ با فوق دکترا سوشوبهان سن و دانشجوی فارغ التحصیل هائوران لی روی این تحقیق کار کرد. آنها یافته‌های خود را بر اساس مکانیک چگونگی ایجاد تنش‌های حرارتی روسازی‌های بتنی، که تفاوت قابل‌توجهی با روسازی‌های آسفالتی دارد، توضیح دادند.
از آنجایی که آب و هوا به گرم شدن ادامه می‌دهد و تغییرات دما شدیدتر می‌شود، ما باید فناوری‌های نوآورانه‌ای را برای مقابله با تخریب سریع راه‌های خود توسعه دهیم. به عنوان مثال، فناوری‌های ابتکاری خنک‌کننده روسازی بتنی، مانند روسازی‌های خنک و انعکاسی، می‌تواند آنها را انعطاف‌پذیرتر کند. به گرمای شدید، خازانوویچ گفت برای اقتصاد کشور ما حیاتی است که زیرساخت های ما برای مدیریت واقعیت های یک سیاره در حال گرم شدن تکامل یابد.
این مقاله در Results in Engineering منتشر شده است.
