Британские исследователи разрабатывают термоактивное дорожное покрытие, которое предотвратит выбоины, вызванные замерзанием и оттаиванием воды зимой.
Исследователи из Университета Суррея работают над использованием геотермальной энергии для поддержания контролируемой температуры дорожных покрытий. Геотермальные тепловые насосы охладят дороги летом и обогреют зимой. Технология предотвратит формирование микротрещин из-за замерзания воды, считают инженеры.
Чтобы использовать геотермальную температуру, исследователи предлагают размещать при строительстве дороги ряд тонких пластиковых труб диаметром 10 мм через каждые 5–10 м полотна. Рядом с дорогой или под ней в грунте размещаются дополнительные петли трубопроводов. Поверхностные и подземные контуры соединяются с тепловым насосом.
Схема системы для обогрева дорожного полотна. Изображение: Benyi Cao
Почва земляного полотна вокруг подземных петель будет пропитана крошечными микрокапсулами. Они сделаны из материала, который накапливает тепло — например, парафина или воска. Внешнее покрытие будет сделано из теплопроводного графина для быстрой передачи тепла.
Тепловые насосы циркулируют воду со смесью антифриза по контурам. При этом, как только под землей накопится достаточно тепла, их можно отключить. В течение лета, когда поверхность дороги становится горячей, тепловые насосы передают тепло капсулам в почве, а зимой, когда температура приближается к точке замерзания или ниже, насосы работают в обратном направлении.
Выбоины формируются из поверхностных трещин. Они образуются и расширяются со временем из-за дорожного движения, и этого не избежать, отмечают исследователи. Но маленькие трещины активно растут и расширяются под действием воды, которая замерзает и расширяется зимой. Исследователи работают над производством микрокапсул и планируют протестировать технологию на дорогах Великобритании.
