XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Актуальность. В мире проблема эксплуатации и восстановления существующих дорог, в частности, дорожного покрытия есть весьма актуальным заданием для всех служб дорожного строительства. А вопрос использования рециркулированного материала покрытия в дорожной одежде с экологической точки зрения наиболее актуален. Так как существующее во многих странах асфальтобетонное покрытие имеет возможность многократного использования после его съема. Но это связано с существенным загрязнением атмосферы за счет разогрева старой смеси для добавления вяжущего – битума. Все это не есть правильно с экологической точки зрения.

Проблема. Несовершенство и моральная устарелость асфальтовых и бетонных покрытий дорог.

Цель. Рассмотрение достижения в разработке технологий устройства дорог будущего.

Объект исследования. Первоочередные проблемы современных городов, связанные с дорожным строительством.

Задания работы. Рассмотреть подробно современные научные разработки относительно конструкции и состава дорожного полотна.

Основная часть. Пока молодое поколение стран постсоветского пространства с восторгом наблюдает, как европейцы разумно и с чувством долга относятся к сбору и сортировке мусора по всевозможным категориям, ученые в этих странах уже придумали, как именно использовать накопленное вторсырье.

Так, Голландия одной из первых начинает строить практичные и весьма экологически чистые, с точки зрения воздействия на окружающую природную среду, дороги из пластика. Гениальность идеи в том, что это, пожалуй, самый неисчерпаемый и очень вредный для нашей планеты материал, который человечество использует каждый день в очень больших объемах. Мы каждый день покупаем воду в пластиковых бутылках, продукты в коробках из пластика и кладем их в полиэтиленовые пакеты, которые также есть пластик. С темпами современного мира мы даже принимаем пищу из пластика, что также не есть безопасно при многократном использовании.

Строительная компания Volker Wessels представила миру проект «Plastic Road». Концепция проекта заключается в том, что материалом новых дорог будущего станут модульные плиты из отходов пластмассы (рис. 1).

Рисунок 1 Модульные плиты из отходов пластмассы

Преимущества дороги из готовых пластиковых модульных плит таковы.

• Низкая себестоимость из-за использования вторсырья.

• Отличный источник утилизации специфического мусора – пластика, который невозможно переработать полностью без нанесения вреда атмосфере и планете.

• Модульные плиты имеют малый вес, легко транспортируются в больших объемах и просты при монтаже в готовое изделие – дорогу. Это преимущество дает возможность устраивать такие дороги даже на песке.

• Конструкция блока-плиты внутри полая, что позволяет свободно прокладывать внутри различного рода коммуникации, кабеля и водоотводы. Также, пожалуй, одним из весомых достоинств полой структуры является возможность собирать и хранить дождевую воду какое-то время. Это свойство позволяет предотвратить затопление дорожного полотна при экстремальных погодных условиях.

• Высокая скорость монтажа. Например, для автомагистрали счет идет не на месяцы, а на недели.

• Низкий уровень шума в сравнении с другими дорожными покрытиями.

• Высокая устойчивость к износу, а также атмосферным воздействиям. Пластиковые дороги стойко эксплуатируются при интервале температур от −40°C до +80°C.

• Высокий уровень устойчивости к химическим материалам горюче-смазочного характера.

• Отсутствие способности накапливать теплоту.

• Длительность в эксплуатации. Срок службы такой дороги примерно в 3 раза выше бетонного или асфальтового покрытия.

• Высокое качество. В процессе службы пластиковое покрытие буквально не дает трещин и выбоин.

• Возможность повторного использования плит. В буквальном смысле сборные плиты, изготовленные из рециркулированного пластика, становятся новым вторсырьем для переработки и производства обновленных дорожных блоков.

• Экологичность. Как и говорилось выше, использование пластика повторно, не сжигая его, дает возможность защитить нашу планету от выбросов в атмосферу вредных веществ. А именно диоксинов. Их существует огромное количество, но самыми опасными ученые считают диоксины, которые выделяются при сгорании пластика и полиэтилена. Выделение и накопление таких веществ опасно не только для будущего нашей экологии, но и для человечества уже сегодня. Действие этих ядов на организм масштабно и необратимо. Ведь период полураспада диоксина в клетках человека происходит на протяжении 12 лет и более. Профилактических мер для борьбы с воздействием таких ядов сегодня не существует.

Проект «Plastic Road» уже успел объединить вокруг себя мировых отраслевых гигантов. Над усовершенствованием и тестированием прототипа «Plastic Road» работают дорожно – строительная компания KWS Infra, лучшие специалисты Volker Wessels, компания Wavin – мировой лидер поставки пластиковых трубопроводных и дренажных систем, переработки пластмасс, а также нефти – газовая компания Total.

Еще одним направлением в разработке трасс будущего занялись компания Heijmas и дизайнер Даан Роозегаарде, а именно – созданием «умных» дорог. Они предлагают усовершенствовать разработку дорог из вторсырья, добавив энергосберегающий аспект, что является сегодня еще более популярной и важной нишей современного мира.

Проект носит название «Smart Highway». Концепция проекта заключается в интерактивном освещении дорожного полотна. Используя новейшие разработки современности, компания создает прототип дороги, которая будет полностью себя обеспечивать. Для освещения такой трассы будет использоваться накопленная с помощью дорожной разметки энергия светового дня. Такой собранной солнечной энергии будет хватать на 10 часов, что как раз достаточно для освещения дороги в ночное время суток. Конечно, совсем без фонарей не обойтись, так как погода непредсказуема, поэтому вдоль дорог будущего будут также размещены светодиодные фонари. Источником их питания могут служить небольшие ветряные мельницы. Плюс в том, что такие фонари могут включаться лишь в период, когда мимо проезжают автомобили. Это позволит существенно сэкономить энергию, накопленную в течении дня.

Очередным уникальным свойством, которым обладает «Smart Highway», является способность информировать водителя о погодных условиях внешней среды. Так, вдоль дорожного полотна будет появляться информационное табло с символами, описывающими данные о погоде. Табло обезопасит и предупредит водителя о гололеде, мокрой дороге или низкой температуре за окном.

На сегодняшний день для человечества уже не в новинку ездить на электрокарах. Поэтому разработчики также учли перспективы увеличения количества данных моделей авто. Новое полотно будет иметь способность зарядного устройства для электрокаров. Заряд будут обеспечивать индукционные катушки, размещающиеся под слоем верхнего покрытия вдоль всего полотна (на рис. 2). Таким образом, дальность езды на электрокарах будет существенно увеличена.

Рисунок 2 Визуальная картина электрокара на дороге

Выводы. Человечество все больше и больше учиться на своих ошибках и трудиться над разработками всевозможных новых технологий, которые не только облегчат людям жизнь, сэкономят ресурсы и средства, но и будут как можно более приемлемыми для нашей планеты и окружающей среды. Мы в силах построить мир, не разрушая фундамент всего живого. Необходимо только быть едиными в своих намерениях, отношении к природе и будущему. Разработки экологических дорог будущего служат отличным этому примером.

ЛИТЕРАТУРА

1. Три отраслевых лидера реализовали совместный проект по созданию рабочего прототипа пластиковой дороги. Режим доступа к ресурсу https://www.wavin.com.

2. Plastic Road. A revolution in building roads. Режим доступа к ресурсу https://www.plasticroad.eu/en.

3. АльфаСтройБитум – 10. Новые технологии. Режим доступа к ресурсу http://asbten.ru/novye-tehnologii.

Код для цитирования: Скопировать