Potholes zijn een eeuwigdurend probleem. Ze zijn gevaarlijk voor weggebruikers, en de schade die ze aan voertuigen veroorzaken, kan enorm duur zijn. De kosten om ze te repareren zijn ook enorm. Maar toch verschijnen ze, en weer verschijnen, op talloze plaatsen. Dus waarom vormen deze vervelende spleten zo'n moeilijke uitdaging? En is er licht aan het einde van deze met kuilen gevulde tunnel?

Potholes beginnen vaak als onmerkbare microscopisch kleine scheurtjes in het wegdek. Slecht weer, slechte drainage en zwaar verkeer kunnen er allemaal voor zorgen dat het oppervlak losraakt en wegslijt. in 2017, meer dan 2 meter kuilen werden gerepareerd op Britse wegen, tegen een kostprijs van ongeveer 120 miljoen pond.

Momenteel, waar en wanneer deze microscopisch kleine scheurtjes zullen verschijnen is moeilijk te bepalen. Maar in de toekomst is het waarschijnlijk dat zeer nauwkeurige meettechnieken de tijd en locatie kunnen voorspellen waarop kuilen zullen verschijnen. Om de weg te repareren voordat kuilen groeien, machines worden geïnstalleerd in autonome voertuigen, de beschadigde plekken opruimen en weer opvullen.

Zelfherstellende wegen

Ondertussen, de ontwikkeling van nieuwe soorten wegmateriaal, zoals "zelfherstellend" asfalt, iets dat we onderzoeken in het Nottingham Transportation Engineering Centre, zou de noodzakelijke frequentie van reparaties kunnen verminderen - en hopelijk helpen kuilen in een verre herinnering te veranderen.

Asfaltwegen zijn samengesteld uit minerale aggregaten die structurele stabiliteit geven, en bitumen, een stroperige vloeistof die de andere materialen aan elkaar bindt. Als er scheuren in de weg ontstaan, bitumen loopt weg in de scheuren en vult ze. Het probleem is dat bitumen bij normale temperaturen een zeer stroperige vloeistof is, en de genezing van de scheuren kan weken duren. Met regelmatig verkeer, de snelheid van scheurgroei kan sneller optreden dan ze worden gevuld, waardoor kuilen kunnen ontstaan.

Om de "genezing" van de weg te versnellen, we onderzoeken de toevoeging van kleine capsules met asfaltverjongers zoals zonnebloemolie, of tallolie, een bijproduct van de papierproductie. (De inspiratie voor de capsules kwam van het kijken naar een aflevering van de Spaanse versie van de tv-serie MasterChef, waarin een deelnemer een techniek gebruikte om bollen te vormen die op kaviaar lijken wanneer ze in een vloeistof worden ondergedompeld.)

Het idee is dat wanneer wegen beginnen te barsten, de capsules breken open en laten de olie erin vrijkomen, verzachting van het omringende asfalt. Hierdoor blijft het asfalt sneller aan elkaar plakken, effectief scheuren opvullen en voorkomen dat kleine defecten verslechteren. Met dit idee, we verwachten de eerste kuilen met minstens vijf jaar te vertragen, het verminderen van de behoefte aan onderhoud en alle problemen die daaruit voortvloeien, zoals langzaam verkeer en reisvertragingen.

Dingen opwarmen

Volgens de Vereniging voor Lokale Besturen rekeningen voor wegreparaties in Engeland en Wales kunnen binnenkort oplopen tot £ 14 miljard, het snelwegbudget van de raden van £ 4,4 miljard in het niet doet. Een andere oplossing die aan de Brunel University wordt onderzocht en waarmee een fortuin kan worden bespaard, is het gebruik van infraroodwarmte om reparaties goedkoper en duurzamer te maken.

Nat weer, gecombineerd met cycli van invriezen en ontdooien, versnelt de ontwikkeling van kuilen aanzienlijk - en veel reparaties mislukken voortijdig. Dit komt omdat de traditionele manier om kuilen met hitte te repareren, is om ze te injecteren met kokend heet asfalt. Maar als de weg koud is, de temperatuur van het reparatiemateriaal daalt aanzienlijk, het creëren van zwakkere bindingen met het omringende materiaal. Sommige nieuwe "gerepareerde" pleisters kunnen binnen enkele maanden verslechteren.

Om de prestaties van reparatie van asfaltpleisters te verbeteren, de onderzoeksgroep Bestrating en Grondtechniek van Brunel heeft het Controlled Pothole Repair System (CPRS) ontwikkeld. Deze nieuwe methode maakt gebruik van een draagbare infraroodverwarmingsmachine om het wegdek (en het gebied eronder) voor te verwarmen voordat de reparatie wordt uitgevoerd.

De CPRS maakt een veel nauwkeurigere temperatuurregeling mogelijk, het verstrekken van een veel grotere hechtkracht voor de vervangende materialen. De machine is ook ontworpen om gemakkelijk te worden vervoerd naar reparatielocaties, en is compact genoeg om te worden bediend binnen een enkele rijstrook van de weg, zodat uitgebreide wegafsluitingen worden vermeden.

Het doel is om reparaties te leveren die veel langer meegaan dan de huidige levensverwachting. Dit zorgt voor een betere kwaliteit van het wegdek, wat zorgt voor minder ongevallen en kleinere onderhoudsbudgetten.

We hopen dat met verder onderzoek, CPRS kan de reparatie van asfaltpleisters verbeteren tot vijf jaar, in tegenstelling tot het gemiddelde van twee jaar dat de meeste autoriteiten momenteel verwachten met conventionele methoden. We schatten dat dit de kosten met 25% tot 50% kan verlagen. Landelijk uitgerold, het zou een netwerk van wegen van betere kwaliteit betekenen, lagere onderhouds- en compensatiekosten – en minder ongevallen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.