Betoni vetëngrohës shkrin borën dhe akullin pa përdorimin e kripës

Bora dhe akulli në rrugë nuk janë vetëm një problem për trafikun. Përveç reduktimit të kapacitetit dhe rritjes së kohës së udhëtimit, kushtet e dimrit shkatërrojnë rrugët, ndërsa përdorimi i kripës për shkrirjen e akullit ushtron stres shtesë në strukturat e betonit. Kur uji depërton në çarje dhe më pas ngrin, presioni i brendshëm çon në dëmtime që shkurtojnë jetëgjatësinë e trotuarit.

Për këtë arsye, studiuesit në Universitetin Drexel në Pensilvani kanë zhvilluar një trotuar çimento-betoni vetëngrohës, i cili mund të ofrojë një alternativë ndaj mirëmbajtjes klasike të rrugëve dimërore dhe të zvogëlojë koston e pastrimit dhe rehabilitimit.

Parafina në pllakat e betonit

“Materiali special” i përdorur nga studiuesit është parafina, një i ashtuquajtur material i ndryshimit të fazës sepse lëshon nxehtësi kur ndryshon nga një gjendje e lëngshme në temperaturën e dhomës në një gjendje të ngurtë kur temperaturat bien.

Në një studim të mëparshëm, ata testuan betonin e ndryshimit të fazës në një studim laboratorik të kontrolluar, ndërsa tani ata kanë shkuar një hap më tej duke e testuar atë në kohë reale në kushte të botës reale.

U përdorën dy metoda për të ngulitur parafinën në pllakat e betonit. E para përfshinte aplikimin e një shtrese poroze të lehtë agregate që ishte zhytur në parafinë para se të përzihej në beton. Në metodën e dytë, mikrokapsulat e parafinës u përzien direkt në beton.

Studiuesit derdhën tre pllaka, dy prej të cilave përdorën metoda të ndryshme të ngulitjes së parafinës, dhe e treta nuk përmbante materialin e ndryshimit të fazës. Të treja u ekspozuan më pas jashtë, pranë një parkingu në kampusin e Universitetit Drexel, duke filluar nga dhjetori 2021. Gjatë dy viteve të para, ato u ekspozuan ndaj 32 cikleve të ngrirjes-shkrirjes në temperatura nën zero. Aftësia e pllakave 30 inç për të shkrirë akullin dhe borën u monitorua me kamera dhe sensorë termikë.

Studiuesit zbuluan se betoni i ndryshimit të fazës mbajti një temperaturë sipërfaqësore prej 5.6 deri në 12.8 gradë Celsius për deri në 10 orë kur temperaturat e ajrit binin nën zero.

Pllaka e lehtë e agregatit ishte më e mirë në ruajtjen e nxehtësisë, duke e mbajtur atë mbi zero për deri në dhjetë orë, ndërsa parafina në mikrokapsula ngrohej më shpejt, por e ruante nxehtësinë vetëm për gjysmën e kohës.

burimi i fotos: Pamje e ekranit të Universitetit Drexel

Pllaka e parafinës së mikroenkapsuluar filloi të lëshonte energjinë e saj termike kur temperatura e saj arriti në 5.6 gradë Celsius.

Vlerësimi i Efikasitetit Afatgjatë

Megjithatë, studiuesit vunë re se pllakat nuk ishin efektive për grumbullimin e sasive të mëdha të borës më të mëdha se 5 centimetra, dhe se nëse materiali i ndryshimit të fazës nuk kishte një shans për t’u “rimbushur” mjaftueshëm me ngrohje për t’u kthyer në një gjendje të lëngshme midis cikleve të ngrirjes-shkrirjes ose shtigjeve të borës, efikasiteti mund të binte.

Shkencëtarët planifikojnë të vazhdojnë mbledhjen e të dhënave për të vlerësuar efikasitetin afatgjatë të pllakave dhe për të studiuar se si përfshirja e materialeve të ndryshimit të fazës mund të zgjasë jetëgjatësinë e betonit.