Дорожнє покриття з асфальту використовується уже кілька сотень років, і навіть існують роботизовані системи для виявлення та ремонту вибоїн. Однак, хімічні процеси, що відбуваються з асфальтом під впливом часу та погодних умов, досі не повністю досліджені. Поглиблене розуміння цих процесів дозволило б точніше прогнозувати появу вибоїн та здійснювати заміну асфальту до утворення небезпечних ділянок. Саме такої мети прагнуть досягти дослідники з Науково-технологічного університету Міссурі.
Команда науковців під керівництвом доктора Клауса Воелка, професора хімії в Missouri S&T, розпочала свою роботу з аналізу зразків асфальту за допомогою спектрометра. Цей прилад здатен вимірювати відмінності у фізичних характеристиках матеріалу шляхом “збудження” його за допомогою ядерно-магнітного резонансу (ЯМР). З часом асфальт зазнає змін, стаючи більш крихким під впливом кисню, сонячного світла та різноманітних погодних умов. Розроблювана технологія команди Воелка може допомогти місцевим муніципалітетам виявляти ці зміни на дорогах та визначати ділянки дорожнього покриття, що руйнуються.
Доктор Воелка порівнює розробку з “МРТ для раннього виявлення раку, але для руйнування асфальту”. Отримані результати можуть сприяти розробці стандартів для матеріалів, що відновлюють асфальт. Це стане значною перевагою для компаній, які масово виробляють такі регенераційні олії та співпрацюють з різними дорожніми департаментами по всій країні.
Підтримання асфальтових доріг у належному стані є складним завданням не лише через комплексні хімічні процеси, але й тому, що кожна дорога потребує індивідуального підходу залежно від регіональних умов. Наприклад, потреби доріг у Міннесоті суттєво відрізняються від доріг у Луїзіані, оскільки місцевий клімат має значний вплив.
Саме з цієї причини Техас розробив пластикові дороги для вирішення проблем, пов’язаних із тепловими хвилями. Екстремальна спека в таких регіонах, як Техас, призводить до розм’якшення асфальту, що полегшує утворення тріщин та інших деформацій під навантаженням від рухомих транспортних засобів. Аналогічно, були проведені експерименти з самовідновлюваним бетоном, який може запобігати утворенню вибоїн.
Однак, звичайний асфальт витримав випробування часом не просто так. Він вважається найбільш економічним варіантом для будівництва доріг, а ремонт пошкодженого асфальту відносно дешевий та простий. Найбільшою проблемою сталої придатності асфальту є швидке утворення вибоїн. Саме тому дослідження в Missouri S&T є настільки важливими, адже вони можуть прокласти шлях до більш сталих дорожніх покриттів та вдосконалених методів відновлення асфальту.
