Датчики набора прочности в бетонных дорогах

Новое изобретение собираются внедрить при строительстве новых магистралей в США . Благодаря новой разработке планируется сэкономить миллионы долларов в дорожно-строительной отрасли и уменьшить заторы в ходе строительного процесса. Американские учёные разработали датчик, дающий возможность бетону «говорить» - смонтированный в опалубку или армокаркас непосредственно перед бетоноукладкой, он отправляет инженерам точную информацию о прочности бетонного тела вокруг него и необходимости ремонта дорожного покрытия. Внедрение этой технологии приведет к положительному эффекту, выраженному в снижении частоты и продолжительности ремонта бетонного покрытия, повышении устойчивости дорог к разрушениям.

Американский стартап, который основала группа инженеров в 2021 году, разработал систему измерения прочности бетона REBEL. Продукт выйдет на мировой на рынок в конце 2023 г. Технология применения датчиков станет альтернативой привычным испытаниям, которые практикуют с начала 1900-х годов.

Инженеры начали разработку данной технологию в 2017 году, когда дорожные службы штата Индиана обратилось к ним за помощью в устранении преждевременного разрушения недавно уложенного участка бетонного покрытия дороги. Как показали исследования ,причиной, вызвавшей разрушение стало преждевременное открытие движения транспорта по новому бетонному покрытию.

Методика, используемая в дорожном строительстве вот уже более века, основана на испытаний образцов бетона в лабораторных условиях или на объекте. Получив эти данные, инженерные работники дают оценку уровню прочности, достигнутому конкретной бетонной смесью после ее укладки и набора прочности и приобретения требуемых эксплуатационных характеристик. Эти испытания находят большую практику в дорожной отрасли, но разница между лабораторными и полевыми условиями приводят к неточным оценкам прочности из-за различных составов цемента, температуры окружающей среды и прочих факторов.

Используя новую технологию у специалистов больше нет необходимости опираться на лабораторные испытания образцов бетона, для оценки расчётной прочности свежеуложенного бетона. Датчик отправляет сигнал инженеру через уведомление в приложении смартфона как только дорожное покрытие набирает необходимую прочность (заданный параметр датчика) для открытия дорожного движения. Чем большую прочность будет иметь дорожное покрытие в момент открытия движения, тем долговечнее будет его эксплуатация. Моментальное получение информации об уровнях прочности бетона также даёт возможность вовремя открывать дороги и тем самым создавая комфортные условия для водителей.

Дорожные рабочие могут самостоятельно установить датчики, просто закрепив их на арматурном каркасе или закладных будущего дорожного полотна. Далее кабель датчика подключается к многоразовому портативному устройству, расположенному , как правило, на обочине дороги и автоматически получает и сохраняет с него данные. Данное приложение передаёт рабочим информацию об изменениях прочности бетона в режиме реального времени, тем самым решаются две основные проблемы при устройстве бетонных дорог:

• Отпадает риск образования трещин. Поскольку есть точно понимание, какую прочность набрал бетон и когда можно начинать производить нарезку контрольных швов во избежание хаотичного трещинообразования;
• Есть четкое понимание когда можно открывать движение для транспорта и начинать эксплуатировать дорогу.