Huller:Hvordan ingeniører arbejder på at udfylde hullerne

Huller i huller er et flerårigt problem. De er farlige for trafikanter, og de skader, de forårsager på køretøjer, kan være enormt dyre. Udgifterne til at reparere dem er også store. Men alligevel dukker de op, og dukke op igen, utallige steder. Så hvorfor udgør disse irriterende sprækker så vanskelig en udfordring? Og er der noget lys for enden af ​​denne hulfyldte tunnel?

Huller begynder ofte som umærkelige mikroskopiske revner i vejbanen. Dårligt vejr, dårlig dræning og tung trafik kan alle få den overflade til at løsne sig og slides væk. I 2017 mere end 2m huller blev repareret på britiske veje, til en pris på omkring 120 mio. GBP.

I øjeblikket, hvor og hvornår disse mikroskopiske revner vil opstå, er svært at afgøre. Men i fremtiden er det sandsynligt, at højpræcisionsmåleteknikker vil være i stand til at forudsige tidspunktet og placeringen, hvor huller vil opstå. For at reparere vejen før huller vokser, maskiner vil blive installeret i autonome køretøjer, rense de beskadigede områder og udfylde dem igen.

Selvhelbredende veje

I mellemtiden, udvikling af nye typer vejmateriale, såsom "selvhelbredende" asfalt, noget vi undersøger på Nottingham Transportation Engineering Centre, kunne reducere den nødvendige hyppighed af reparationer – og forhåbentlig være med til at gøre huller til en fjern hukommelse.

Asfaltveje er sammensat af mineraltilslag, der giver strukturel stabilitet, og bitumen, en tyktflydende væske, der binder de andre materialer sammen. Når der opstår revner i vejen, bitumen dræner ned i revnerne og fylder dem. Problemet er, at bitumen er en meget tyktflydende væske ved normale temperaturer, og helingen af ​​revnerne kan tage uger. Med almindelig trafik, hastigheden af ​​revnevækst kan forekomme hurtigere, end de er fyldt - hvilket gør, at huller kan dannes.

For at fremskynde "helbredelsen" af vejen, vi undersøger tilføjelsen af ​​bittesmå kapsler indeholdende asfaltforyngende midler såsom solsikkeolie, eller tallolie, et biprodukt af papirproduktion. (Inspirationen til kapslerne kom fra at se et afsnit af den spanske version af tv-serien MasterChef, hvor en deltager brugte en teknik til at danne kugler, der ligner kaviar, når de er nedsænket i en væske.)

Tanken er, at når vejene begynder at revne, kapslerne åbner sig og frigiver olien indeni, blødgøring af den omgivende asfalt. Dette hjælper asfalten til at hænge sammen hurtigere, effektivt udfylde revner og forhindre, at små defekter forringes. Med denne idé, vi forventer at forsinke de første huller med mindst fem år, reducere behovet for vedligeholdelse og alle de problemer, der kommer deraf, såsom langsom trafik og rejseforsinkelser.

Varmer tingene op

Ifølge Kommunernes Landsforening. vejreparationsregninger i England og Wales kan snart nå 14 milliarder pund, dværger byrådenes budget for motorveje på 4,4 milliarder pund. En anden løsning, der undersøges på Brunel University – som kan spare en formue – er brugen af ​​infrarød varme til at gøre reparationer billigere og længerevarende.

Vådt vejr, kombineret med cyklusser af frysning og optøning, accelererer udviklingen af ​​huller i hullerne dramatisk – og mange reparationer mislykkes for tidligt. Det skyldes, at den traditionelle måde at reparere huller på med varme er at sprøjte dem med kogende varm asfalt. Men hvis vejen er kold, temperaturen på reparationsmaterialet falder betydeligt, skabe svagere bindinger til det omgivende materiale. Nogle nye "reparerede" plastre kan begynde at vise forringelse inden for et par måneder.

For at øge ydeevnen af ​​reparation af asfaltplaster, Pavement and Ground Engineering Research Group i Brunel har udviklet Controlled Pothole Repair System (CPRS). Denne nye metode bruger en bærbar infrarød varmemaskine til at forvarme vejoverfladen (og området nedenfor), før reparationen udføres.

CPRS tillader meget mere præcis temperaturkontrol, giver meget større bindingsstyrke til erstatningsmaterialerne. Maskinen er også designet til let at kunne transporteres til reparationssteder, og er kompakt nok til at køre inden for en enkelt vejbane, så omfattende vejspærringer undgås.

Målet er at levere reparationer, der holder meget længere end deres nuværende forventede levetid. Dette vil skabe vejbelægninger af bedre kvalitet, der ville give færre ulykker og mindre vedligeholdelsesbudgetter.

Vi håber, at med yderligere forskning, CPRS kan forbedre reparationen af ​​asfaltlapper til at holde i så længe som fem år – i modsætning til gennemsnittet på to år, som de fleste myndigheder i øjeblikket forventer med konventionelle metoder. Vi vurderer, at dette kan reducere omkostningerne med 25% til 50%. Udført på landsplan, det ville betyde et netværk af veje af bedre kvalitet, lavere vedligeholdelses- og erstatningsomkostninger – og færre ulykker.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.