ЗАСТОСУВАННЯ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ У БУДІВНИЦТВІ ПОКРИТТІВ АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.040624.19.1056Ключові слова:
інноваційні технології, покриття автомобільних доріг, нежорсткий і жорсткий дорожній одяг, самовідновлюваний асфальт, самовідновлюваний бетон, тріщиниАнотація
Постановка проблеми. Україна, прямуючи до європейської інтеграції, стоїть перед викликом не лише вступити до Європейського союзу, а й адаптувати свою інфраструктуру до високих європейських стандартів якості. Після закінчення війни необхідно не лише відбудувати зруйновані автомобільні дороги, аеродроми та споруди, а й гарантувати стійкість та довговічність інфраструктурних об'єктів. Одна з ключових галузей, де інновації можуть мати суттєве значення, – це дорожнє будівництво. Асфальт і бетон – найпоширеніші будівельні матеріали у сфері будівництва нежорсткого і жорсткого дорожнього одягу. Інноваційні технології ремонту тріщин у покриттях автомобільних доріг з асфальту і бетону постійно розвиваються. Тривають пошуки нових методів і матеріалів для більш ефективного та тривалого утримання дорожнього покриття в належному стані. Використання передових технологій дозволяє підвищити якість ремонту, збільшити тривалість служби доріг і зменшити його вплив на навколишнє середовище. Інноваційні підходи до ліквідації тріщин допомагають забезпечити безпеку і комфорт на дорозі для всіх учасників дорожнього руху. Мета статті – аналіз зарубіжного досвіду застосування ефективних інноваційних технологій у будівництві покриттів автомобільних доріг та обґрунтування доцільності використання самовідновлюваного верхнього шару нежорского і жорсткого дорожнього одягу з асфальту і бетону в умовах України на основі аналізу їх властивостей. Висновки. Включення властивостей самовідновлення в асфальто-бетонні покриття – ефективний метод для збільшення терміну їх служби та досягнення екологічності дорожнього одягу. Досліджені наявні та вдосконалені технології самовідновлення, придатні для застосування в асфальтових покриттях, а саме, включення загоювальних речовин, індукційне нагрівання та гібрідні технології. Досліжено механізми самовідновлення бетону: аутогенні, на основі автономних бактерій і на основі автономних капсул. Дослідження самовідновлюваних покриттів спрямовані на розроблення розумної та ефективної системи дорожнього одягу, здатної до самооцінки та автоматизованого ремонту тріщин. Вибір технології повинен базуватися на її здатності ефективно відновлювати пошкодження та тріщини в асфальті і бетоні, забезпечуючи тривалий та надійний захист.
Посилання
Проект Плану відновлення України. Матеріали робочої групи «Відновлення та розбудова інфраструктури». Національна рада з відновлення України від наслідків війни. (2022) 178 с. URL: https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/recoveryrada/ua/restoration-and-development-of-infrastructure.pdf
Balashova Yuliia, Demianenko Viktor, Tkach Nataliia, Karasev Hennadii. Ensuring the sustainability of the roadbeds in the zones of the underground mine works. Vol. 123. EDP Sciences. 2019. Р. 01041. 13 рр. Scopus. ISSN 25550403. DOI: 10.1051/e3sconf/201912301041. URL: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId= 57211522441&eid=2-s2.0-85074287353
Vasudevan R., Nigam S. K., Velkennedy R., Ramalinga A., Sekar Chandra, Sundarakannan B. Utilization of waste plastics for flexible pavement. Indian High Ways (Indian Road Congress). Vol. 34, № 7. Рp. 105–111. (July 2006). URL: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.555.1740&rep=rep1&type=pdf
Toby McCartney CEO of The Plastic Road Company. URL: https://environmentjournal.online/articles/ interview-toby-mccartney-ceo-of-the-plastic-road-company/
Пластикове покриття – дороги майбутнього. URL: http://www.agroprofi.com.ua/statti/1901-plastykove-pokryttya-dorohy-maybutnoho
PlasticRoad: Solution to the plastic waste problem. URL: https://www.startupselfie.net/2022/05/11/plasticroad-solution-to-plastic-waste-problem/
Balashova Yuliia, Demianenko Viktor, Sankov Petro, Lukianenko Vladislav, Youb Khadija/ New construction solutions and materials for panels of road pavements. Innovative Technologies in Construction, Civil Engineering and Architecturе. AIP Conference Proceedings. Vol. 2678. Pp. 020001. 2023, 15 February. P. 1–7. URL: https://doi.org/10.1063/5.0118620; https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/5.0118620; https://www.scopus.com/authid/ detail.uri?origin=resultslist&authorId=57211518828&zone
Балашова Ю. Б., Дем’яненко В. В., Бондаренко Л. П., Лук’яненко В. В., Балашов А. О. Альтернативні матеріали для покриттів автомобільних доріг. Український журнал будівництва та архітектури, 2023. № 2 (014). С. 7–18. URL: http://uajcea.pgasa.dp.ua/issue/view/16663; DOI:10.30838/J.BPSACEA.2312.250423.7.925.
First highway with glow-in-the-dark markings opens in the Netherlands. URL: https://newatlas.com/smart-highway-glowing-lines/34363/
Electrified roads could power cars from the ground up. URL: https://www.newscientist.com/ article/mg21128295-700-electrified-roads-could-power-cars-from-the-ground-up/
Solar Roadways. URL: https://solarroadways.com/specifics/solar/
Holcim will Betonbeläge zum Aufladen von Elektromobilen entwickeln. URL: https://www.swissinfo.ch/ger/alle-news-in-kuerze/holcim-will-betonbelaege-zum-aufladen-von-elektromobilen-entwickeln/47241652
Topmix Permeable. URL: https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Topmix_Permeable
Tabakovic A., Schlangen E. Self-healing technology for asphalt pavements. Delft University of Technology. Advances in Polymer Science. November, 2016. Pp. 1–22. URL: https://doi.org/10.1007%2F12_2015_33; https://pure.tudelft.nl/ws/portalfiles/portal/45373235/Self_healing_Technology_for_Asphalt_Pavements_Revised.pdf
Self-healing Concrete Wins Innovation Award. URL: https://www.costain.com/news/news-releases/self-healing-concrete-wins-innovation-award/
WPI Researcher Develops Self-Healing Concrete that Could Multiply Structures’ Lifespans, Slash Damaging CO2 Emissions. URL: https://www.wpi.edu/news/wpi-researcher-develops-self-healing-concrete-could-multiply-structures-lifespans-slash
Das B. P., Siddagangaiah A. K. Identification of parameter to assess cracking resistance of asphalt mixtures subjected to aging and moisture conditioning. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition). 2022. Vol. 9, iss. 2. Pp. 293–304. URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85128540892& origin=inward&txGid=76cc93e4c7727f978bbb659ad59347fd
Gardner D., Lark R., Jefferson T. et Davies R. A survey on problems encountered in current concrete construction and the potential benefits of self-healing cementitious materials. Case Studies in Construction Materials. 2018. Vol. 8. Pp. 238–247. URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85042198855&origin =inward&txGid=6822f8f5e79075370376584e2ef36d75
Enlin Ma, Xi Chen, Jinxing Lai, Xiangze Kong, Chunxia Guo. Self-healing of microcapsule-based materials for highway construction: A review. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition). 2023. Vol. 10, iss. 3. Рр. 368–384. URL: https://doi.org/10.1016/j.jtte.2023.02.003; https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S2095756423000533
Cui G., Ma J., Wang D. Applying the new corrugated steel plate (NCSP) liner in the seasonally frozen tunnel to enhance the insulation capacity of linings. Case Studies in Thermal Engineering. 2021. № 26. Art. 101130. URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85119247736&origin=inward&txGid=a4ba994c29e212e1960 215c912fe6d2b
Schreiberova H., Bily P., Fladr J. et al. Impact of the self-healing agent composition on material characteristics of bio-based self-healing concrete. Case Studies in Construction Materials. 2019. № 11. Art. e00250. URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85066302842&origin=inward&txGid=860287fe5d04365807b 7034239220797
Anupam B. R., Umesh Chandra Sahoo, Anush K. Chandrappa. A methodological review on self-healing asphalt pavements. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 321. Art. 126395. URL: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126395; https://www.sciencedirect.com /science/article/abs/pii/S09500618 22000897
Xue C., Li W., Li J. et al. A review study on encapsulation-based self-healing for cementitious materials. Structural Concrete. 2019. № 20 (1). Pp. 198–212. URL: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-2.0-85052850583&origin=inward&txGid= 1c6a95f0c3c5c990eea059ac4fc74715
Qureshi T., Al-Tabbaa A. Advanced Functional Materials. IntechOpen; London, UK: 2020. Self-Healing Concrete and Cementitious Materials. DOI: 10.5772/intechopen.92349. URL: https://www.intechopen.com/chapters/ 72141
Khitab A., Anwar W., Ul-Abdin Z., Tayyab S., Ibrahim O. A. Smart Nanoconcretes and Cement-Based Materials: Properties, Modelling and Applications. Elsevier; Amsterdam, The Netherlands: 2019. Applications of self healing nano concretes. Pp. 501–524. URL: https://www.elsevier.com/books-and-journals; https://www.researchgate.net/profile/Elham-Mansouri-2/publication/338816425_Radiation_ protection_ characteristics_of_nano-concretes_against_photon_and_neutron_beams/links/5ee8eeb7458515814a62e4a1/Radiation-protection-characteristics-of-nano-concretes-against-photon-and-neutron-beams.pdf
Amran M., Onaizi Ali M., Fediuk R., Vatin N., Rashid R. S. M., Abdelgader H., Ozbakkaloglu T. Self-Healing Concrete as a Prospective Construction Material: a review. 2022. Materials. Basel. Vol. 15 (9). Pp. 3214. DOI: 10.3390/ma15093214. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9106089/#B34-materials-15-03214
Qureshi T., Kanellopoulos A., Al-Tabbaa A. Autogenous self-healing of cement with expansive minerals-I: Impact in early age crack healing. Constr. Build. Mater. 2018. № 192. Рр. 768–784. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.10.143. URL: https://www.researchgate.net/publication/328290640_Autogenous_self-healing_of_cement_with_expansive_minerals-I_Impact_in_early_age_crack_healing
Qureshi T. S., Al-Tabbaa A. Self-healing of drying shrinkage cracks in cement-based materials incorporating reactive MgO. Smart Mater. Struct. 2016. № 25. Pp. 084004. DOI: 10.1088/0964-1726/25/8/084004. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0964-1726/25/8/ 084004/meta
Qian C., Chen H., Ren L., Luo M. Self-healing of early age cracks in cement-based materials by mineralization of carbonic anhydrase microorganism. Front. Microbiol. 2015. № 6. Pp. 1225. DOI: 10.3389/fmicb.2015.01225.29. URL: https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2015.01225/full
Yang Y., Lepech M. D., Yang E. H., Li V. C. Autogenous healing of engineered cementitious composites under wet-dry cycles. Cem. Concr. Res. 2009. № 39. Рр. 382–390. DOI: 10.1016/j.cemconres.2009.01.013. URL: https://www.researchgate.net/publication/ 222421225_ Autogenous_healing_of_engineered_cementitious_composites_under_wet-dry_cycles
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Балашова Ю. Б., Дем’яненко В. В., Трегуб О. В., Чепурна К. О., Балашов А. О.
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https:/ /i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png" /></a><br />Ця робота ліцензована за <a rel="license" href="http://creativecommons.org /licenses/by/4.0/">Міжнародна ліцензія Creative Commons Attribution 4.0</a>.