Selbstheilende Straßen
Das von der EU finanzierte Projekt SHARP (Self healing asphalt for road pavements) wurde gegründet, um ein wirksames, nachhaltiges und umweltfreundliches Selbstheilungssystem für Asphaltdecken zu entwickeln. Daher schufen die Forscher eine einzigartige Technologie, bei der ein verkapselter Verjünger innerhalb der Asphaltmischung als Heilmittel eingesetzt wird. Wenn sich Mikrorisse in der Form entwickeln, treffen sie auf die Kapsel und öffnen sie. Dadurch wird der Verjünger freigesetzt, der dann mit dem Asphaltbindemittel diffundiert, um den Riss abzudichten. Die Forscher entwickelten erfolgreich eine Methode zur Verkapselung des Verjüngers, die die thermischen und mechanischen Belastungen des Asphaltherstellungsprozesses überstehen kann. Die Verkapselung eines Verjüngers mit Natriumalginatfasern erwies sich als geeigneter Mechanismus zur Abgabe des Selbstheilungsmittels für das Selbstheilungssystem in Asphaltdecken. Natriumalginatfaser ist ein natürliches Polysaccharid aus Algen und bildete die Basis für die Verjüngungs-, Freisetzungs- und Auslösemechanismen. Ein numerisches Modell für Mikrokapsel und Faserpackung wurde erstellt, um das Volumen der Mikrokapseln und Fasern in der Asphaltmischung zu bestimmen. Außerdem wurden mit MATLAB-Software ein Verjünger und ein Asphaltmodell entwickelt. Das Heilungssystem erwies sich als sehr gut bei der Reparatur von kleinen Schäden in Form von Mikrorissen. Allerdings war die Reparatur von größeren Rissen oder eines kompletten Versagens des Asphalts begrenzt. Dieses Problem wurde durch die Kombination von Verjüngungskapselung mit einer Induktionsheizung gelöst, um ein selbstheilendes System zu schaffen, das eine schnelle und effektive Reparatur des Asphalts ermöglicht. Der Ansatz beruht auf der Idee, dass die Induktionserwärmung die größeren Risse im Asphalt reparieren kann, während der Verjünger das alte Bindemittel neu belebt. SHARP bringt einen Fortschritt auf dem Gebiet von selbstheilenden Asphaltbelägen und schafft neues Wissen, das auf das Straßennetz Europas angewendet werden kann und zu einer Revolution in der Straßenplanung und -pflege beiträgt.
Schlüsselbegriffe
Selbstheilender Asphalt, SHARP, Pflaster, Verjünger, Natriumalginatfaser
