Аналогов в стране и мире нет: наши ученые изобрели инновационный метод оценки качества дорожного покрытия
04.12.2019 22:11:00
Юлия УЩЕНЧИК
Ученые Белгосуниверситета изобрели новый перспективный метод для экспресс-мониторинга качества дорожного покрытия. Сегодня определить прочность, неоднородность, выявить скрытые нарушения каждого слоя асфальтобетона можно лишь после извлечения его фрагментов и продолжительного их анализа в лаборатории. Инновационный метод позволяет оценить качество полотна бесконтактно и быстро, не повреждая при этом дорогу. Аналогов такого предложения в нашей стране и за рубежом нет. Корреспондент «Р» узнала подробности.
Наши ученые, а это конструкторы, радиоинженеры, программисты, техники, два года трудились над разработкой проекта. Экспериментальный макет изготавливался еще целый год.Новый подход
Планируется инновационную технологию и оборудование использовать во время дорожного строительства и эксплуатации автомагистралей нашей страны. Что представляет новинка, узнаем в Институте прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко БГУ.Старший научный сотрудник Александр Ходасевич старается максимально просто описать преимущества нового метода и довольно сложной дорогостоящей аппаратуры:
— Это принципиально новый метод измерений, в котором применена комбинация георадарного и акустического способов зондирования. С помощью нашего оборудования мы впервые можем бесконтактным способом определять прочностные характеристики каждого слоя покрытия автодороги, выявлять неоднородности, скрытые нарушения и аномальные зоны, при этом не разрушая дорожное покрытие.
Как это работает? Не вдаваясь в технические и научные термины, поясним: аппаратура состоит из антенного, измерительного блоков и программного обеспечения. Есть две рупорные приемные антенны, одна излучающая антенна и быстродействующий георадар с высоким временным разрешением, который дополнен узлами обработки вибрационно-акустического сигнала. Современное программное обеспечение позволяет моментально измерять колебания на границах всех слоев дорожной «одежды» и обрабатывать цифровую информацию.
Новый метод позволяет бесконтактно оценить дорожное полотно, не повреждая его целостности.Сегодня оценка качества асфальта — это большие затраты труда и времени. Нужно определить участок, специальным сверлом разбурить дорожное покрытие, а это примерно 40—50 сантиметров вглубь. Затем извлекается так называемый керн — образец, который включает в себя все слои асфальта. Его везут в лабораторию, где в течение нескольких дней изучают. Александр Ходасевич добавляет:
— Анализируются лишь выборочные небольшие участки, поэтому традиционный метод оценки асфальта не дает полной картины состояния дороги.
Результаты совпали
Белорусским ноу-хау уже серьезно заинтересовались в Китае. Крупная компания из Поднебесной вызвалась стать нашим партнером, чтобы воплотить инновационную идею в жизнь. Известная на весь мир фирма по изготовлению техники для дорожного строительства профинансировала проект. Сегодня уже разработан и создан экспериментальный образец аппаратуры. Первоначально испытания провели на автомобильных дорогах Китая. Александр Ходасевич вспоминает, как это было:— Группа наших ученых прибыла в провинцию Хэнань, где нас ждали китайские эксперты. Для эксперимента нам выделили целую полосу местной оживленной трассы. Ее временно перекрыли для движения транспорта, но рядом проезжали автомобили. Вибрация от проходящих машин и стала источником акустического возбуждения. Колебания естественного или искусственного происхождения — это обязательный элемент метода.
Аппаратуру разместили на колесной тележке. Ученые последовательно передвигали ее вдоль прямой около 150 метров. Данные о прочности слоев дорожного покрытия на этом участке дороги получили всего за несколько минут. Позже показатели сравнили в лаборатории, где те же расчеты провели стандартным методом. Результаты поразили: цифры в двух экспериментах совпали с точностью до четвертого знака после запятой. Метод работает! К слову, эксперимент проводили не только в Китае, но и на нашей МКАД. Результаты также порадовали.
— В Китае очень серьезно относятся к качеству дорог, поэтому наша разработка их заинтересовала. Асфальтобетонные покрытия постоянно подвергаются воздействию транспорта и климатических факторов, их нужно регулярно проверять, оценивать состояние, чтобы вовремя принимать меры: проводить ремонт, обновлять систему водоотведения и так далее.
Для эксперимента выделили целую полосу китайской оживленной трассы.Безопасность превыше всего
Наши ученые, а это конструкторы, радиоинженеры, программисты, техники, два года трудились над разработкой проекта. Экспериментальный макет изготавливался еще целый год. Силами сотрудников лаборатории информационно-измерительных систем и лаборатории прикладной электродинамики получился экологически чистый продукт, его производство не связано с негативным воздействием на окружающую среду.Оперативный бесконтактный контроль качества полотна повысит безопасность дорожного движения, уменьшит аварийность на дорогах и в конечном счете снизит материальные и человеческие потери. К слову, у наших китайских партнеров есть еще одна идея, связанная с белорусским ноу-хау. Александр Ходасевич озвучивает амбициозные планы на будущее:
— У китайских коллег есть желание и возможность создать целый комплекс измерительной аппаратуры, который будет передвигаться по дорогам. Внешне он будет похож на автобус с современным оборудованием. Чтобы оценить прочность и качество асфальтобетонного покрытия, не надо будет перекрывать дорогу. Комплекс на колесах будет ехать по полосе с небольшой скоростью, как уборочная машина, и параллельно делать все измерения.
К слову, проект поддержало китайское правительство, а его реализация стала возможной благодаря программе белорусско-китайского научно-технического сотрудничества.