Comments 101
А когда переход в жидкость, нет эффекта замораживания бетона?
По идее, должен просто "лечь на полочку" по температуре - поглощать тепло, но не нагреваться. Но так как полочка выше нуля, то пользователю должно быть все равно - таять льду на затвердевшем бетоне это не мешает, фразовый переход воды ниже
На картинке абстрактные плиты в абстрактном вакууме, без нагрузки. Как мне кажется заморозка и отморозка парафина способны нанести ущерб бетону не меньше чем заморозка и разморозка воды. Опять таки балласт в бетон добавляют не просто так - он сам по себе имеет малую прочность на растяжение. Если между галькой и бетоном добавить прослойку в виде парафина она тупо разрушит бетон от сжатия. На модели разумеется это не видно, она не находится под динамической нагрузкой.
В любимой мною Финляндии поступают просто. Дорожное полотно там обычно выше чем окружающая поверхность сантиметров на 50. И снег тупо сметают в поле всю зиму. А полотно с гранитной щебёнкой отлично держит нагрузку. В городах посыпают не солью, а опять же гранитной крошкой, которую по весне сметают в гурты и увозят на склад.
Присоединюсь.
Обычно в бетонах стараются максимально уйти от пористости, чтобы получить максимальную прочность из самого дорогого компонента - цемента (отсюда и все приседания вокруг водоцементного соотношения, которое при завышении добавляет пор).
В этом же примере - наоборот - пористость добавляют для хранения парафина, либо дважды добавляют в случае с легким (вспененым?) бетоном + парафином.
1) Прочность изделия выйдет низкая, а значит следующим шагом придется увеличивать количество самого дорого компонента - цемента. Особенно для автодорог. Поэтому я ожидаю двойную себестоимость у такой дороги.
2) Вторая проблема у пористости - это затекание воды в нее. Что вместе с циклом замораживания/размораживания быстро разрушает структуру (а плита может сгладить колебания вокруг нуля, но не хороший мороз - от замораживания не уйти). Особенно, если поры не замкнутые - я так понимаю, что microcapsulated это вариант с замкнутыми порами, а второй вариант - с незамкнутыми условно капиллярами.
Эти 2 фактора отлично дополняют друг друга в разрушении: даже в варианте закрытых пор низкая прочность обеспечивает быстрое истирание верхнего слоя, что открывает в нем поры, в которые затекает вода и разрушает слой.
Дальше - парафин. В вашем варианте с гранитной крошкой - ее добавляют для улучшения сцепления. Но парафин - наоборот. В жидком состоянии он может выступать как отличный слой смазки на автодороге. И даже в твердом состоянии он - отличная смазка для снега - вспоминаем пасты из парафина у лыжников. Тормозить по нему будем долго и весело. Так что его применение повысит число дтп. Очень сомнительно для автодорог.
Ещё парафин сильно меняет объём при циклах нагревания/охлаждения(из за чего применяется в термостатах), что должно ускорить разрушение бетона, если он не будет в жёстких капсулах.
скорее наоборот, не в жестких капсулах, а с некоторой амортизацией.
например, выпускаются полистироловые гранулы, внутри которых находится пентан, их нагревают, полистирол размягчается, пентан вскипает, гранулы раздуваются. Так получается всем известный пенопласт. Это если раздувшиеся гранулы спрессовать в блоки. А если дать им свободно раздуваться, то получим вспененный полистирол, который,например, добавляют в бетон и получают полистиролбетон - довольно прочный и тёплый строительный материал.
вот если кроме пентана в гранулы изначально добавлять и парафин - то после вспенивания (очень и очень умеренного, т.к. теплоизоляция нам не нужна) получим добавку для такого бетона. В принципе даже пентан можно не добавлять, а только парафин - при нагревании он как раз расширится и сделает нужный себе объём.
ЗЫ: хм, а ведь идея интересная - есть на Хабре представители Сибура? Насколько знаю, в России они производят такие гранулы...
Бетоны бывают разные, разные марки, бетоны с наполнителями типа керамзита и т.п. Но конкретно для дорог чем прочнее бетон, тем лучше. Потому что один придурок, который ездит тапком в пол на бетономешалке, может принести ущерба на миллионы нерублей.
Эти плиты - точно не решения для России или Финляндии. Скорее для тротуаров Бостона или Нью-Йорка
Северная граница США (не считая Аляски) находится примерно на широте Сочи.
Но если смотреть не на широту, которая сама по себе сферический конь в вакууме, а на границы изотерм, то окажется что на севере США таки сильно прохладнее, чем в Сочах
Прикладываю для наглядности, вообще о самом факте наличия границ изотерм я узнал из вашего комментария, это интересно!
У вас на картинке Норильск в умеренном поясе оказался...
Лучше выложить карты не самого теплого, а самого холодного месяца: в Сибири резкоконтинентальный климат и лето часто действительно жаркое, но зима намного холоднее, чем в европах
Только это всё-таки просто изотермы, а не границы изотерм.
умеренная Якутия)
средняя температура за -50 зимой не такая и холодная
Лучшие карты для оценки климата вообще это сельскохозяйственные карты. Там все сразу понятно. Континентальный климат сразу заметен на таких картах.
Сравните со своей
Есть еще более крутая карта, Карта промерзания грунта, учитывается для закапывания труб на определённую глубину
А у вас в Сочи грунт на пол метра промерзает при среднем минимуме в январе-феврале около +4...
насколько знаю - на нормативную глубину грунт промерзает с вероятностью раз в 50 лет :), т.е. ранняя бесснежная зима, ударили нетипичные для этой местности морозы и т.д...
да, реально такое бывает - помню похожую зиму на горизонте 10-15 лет назад, когда поля лежали ещё черными, а уже были морозы - в деревне начали резать скот, а негде - снега нет практически...
следующей весной-летом был ещё "веселее", снега-то зимой потом навалило, но т.к. земля была мерзлой насквозь - весной весь этот снег просто растаял и утёк, в грунте ничего не осталось... весной были сильные паводки, а летом от засухи сильно всё пострадало :(
Если снег сгрести, можно ненормативную зиму чаще устроить))) У моих знакомых в деревне так нечаянно получилось: водопровод проложили чуть выше максимальной глубины промерзания, потому что "да на самом деле настолько не промерзает, у друзей так же и ничего уже сколько лет!". Оказалось, "у друзей" водопровод целиком под канавой-газоном-огородом, там снег зимой, и он действительно не промерзает. У них он проходил под дорогой, которую зимой накатывают и немного чистят. В первую же морозную зиму (через два или три года после прокладки она случилась) его перехватило. Практически до лета без воды сидели - оказалось, грунт долго оттаивает
А то что на карте Тюмень севернее Сургута вас не смущает?
Ловите еще одну карту
В целом в США в большинтсве штатов, где снег регулярно выпадает, очень редки периоды постоянной отрицательной температуры. Очень редко бывает, что температура ниже 0 держится дольше недели, за исключением штатов типа Миннесоты.
Я думаю, что даже в условиях РФ оно может быть полезно, хотя бы потому, что предотвращает появление "внезапного утреннего гололеда" на утро после первого заморозка. Что является причиной большого количества аварий.
То есть, в условиях РФ необходимость применения соли на дорогах может сократиться с периода "когда ночью начинает появляться минус" до периода "когда уверенный минус постоянно уже днем", что, согласитесь, колоссальная разница.
Неа. Ровно тоже самое. Было: Гололед образуется при переходе температуры через 0. Стало: Гололед образуется при переходе температуры через -5. Я даже не уверен что для средней полосы чаще бывает.
Для мест вроде Сочи неплохое решение (если на самом деле работает). Там -5 бывает реально реже чем 0. И с такой штукой жизнь горожан станет лучше.
Когда регулярно температура переходит через -5 гололед конечно будет, но, это гораздо позже случится чем переход через 0, и, даже самый "слоупочный слоупок" догадается, что пора ставить зимнюю резину, потому, что вокруг снег.
Странно менять все дороги ради тех кто не способен вовремя переобуться. Что-то мне подсказывает что их меньше и не станет. Все поверят что вот тут хайтех асфальт где нет льда и можно и так. Я же недалеко и аккуратно.
Специально менять нет смысла. А вот при очередном строительстве использовать новые технологии, - вполне. Просто, чтобы расход соли снизить. В зависимости от цены "новых технологий", может окупиться на экономии соли и бензина, который техника снегоуборочная кушает.
А почему он снизится? При стабильной температуре ниже замерзания дороги посыпать ничем не надо. Тут все стабильно. Ну изменится эта температура, и что? Я все еще не уверен что переходы через -5 бывают реже чем через 0 в средней полосе.
Эта система, по сути, запасает энергию днем, когда тепло, а, потом, медленно отдает её ночью. До тех пор, пока днем будет температура подниматься выше +3-5, запасенной энергии будет хватать, чтобы не дать образоваться гололеду ночью при -3-5.
То есть, значительную часть периода, когда ночью уже минус, а днем еще пока плюс, можно не пользоваться солью и снегоуборочной техникой.
Я ровно про это. Потом станет немного холоднее. Днем -1 (Солнышко асфальт нагреет сильнее как обычно), ночью -6. И при обычном покрытии будет стабильный минус без гололеда, а при этом будет постоянное таяние и замерзание с гололедом.
Каких дней больше в году? Я не знаю.
Гранитный крошку в Финляндии после использования сбрасывают в море вместе со снегом. Говорят, дешевле/экологичней новую произвести чем использованную реанимировать
А! Так вот кто устроил глобальное потепление!
Отопление улицы, это, конечно экологично :-)))
это не отопление улицы - используется то же самое уличное тепло, просто температура поверхности бетона колеблется с меньшей амплитудой, чем окружающий воздух, и остаётся выше нуля.
это, конечно, не для зимы как у нас, а для более другого климата, когда большую часть зимы температура чуть выше нуля, но иногда бывают кратковременные похолодания со снегопоадами...
а, я не понял. ну это какой-то крайне узкий диапазон условий в которых это будет работать. Средняя температура за сутки должна быть выше нуля, но ночью чуть ниже.
В условиях крепкой зимы с -30 проблем со льдом на дорогах может и не быть - он возникает в особо мерзопакостном скользком виде только при циклах похолоданий и оттепелей, а без этого снег просто утаптывается.
Поправьте если я ошибаюсь, но дороги делают ведь из асфальта? А под ними щебень прокатанный.
Строго говоря, из асфальтобетона
в России, судя по качеству дорожного покрытия, то асфальт не докладывают, то бетон ...
Приятно услышать мнение эксперта, спасибо. А кроме России - идеально бетонированная поверхность?
Да ладно вам, какой же я эксперт, сами же все прекрасно понимаете) я просто езжу по этим дорогам и вижу, как прошлогодний асфальт со снегом сходит...
в моем регионе, например, ЩМА (щебеночно-мастичный асфальтобетон), придуманный немцами аж в каких-то там 60-70 годах, только недавно начали использовать и то его укладывают слоем, как будто небогатый гурман черную икру на хлеб... ))))))))
опять же в той же германии автобаны из бетона, и укладывают его спецмашинами, но вроде как со слоем асфальта сверху, но тут я могу ошибаться....
То, что видел в роликах на ютубе: толстая подушка песка, геотекстиль, гравий, бетон, (сетка?), асфальт. Бетон как обычно, а вот асфальт да, огромная машина сразу две полосы укладывает
В штатах довольно тщательно следят за качеством дорог. И основная разница - грамотно сделанная подложка. В результате верхний пласт асфальта может быть достаточно дырявым, но при этом машина на таком асфальте не прыгает, и ремонт делается быстро и легко и держится гораздо дольше.
В странах, где на технологию подложки забивают, дорога может быть волнами даже сразу после ремонта, что сразу влияет и на долговечность и на управляемость транспортом.
А еще важен перегруз, чтобы по дороге не ездили фуры с 200-300% перегрузом.
Асфальтобетон, это когда связующим вместо цемента является асфальт. То есть в бытовом понимании дороги из асфальта, а не из бетона.
я это прекрасно понимаю, а фраза сказанная мной, "вырвана" из какого-то анекдота...
иногда не нужно все понимать буквально....
В бытовом - да. Потому и важно напоминать, что когда открывают новую разновидность бетона - слово "бетон" в новости может означать совершенно не обязательно то, что получается из цемента.
еще в Штатах тротуары делают из бетона
Там и трассы почти все бетонные. Служит дольше, но сложнее ремонтировать/менять.
Для нашего климата он не подходит из за большой температурной вилки.
Трасс бетонных там не видел когда был, а тротуары да... не знаю где как температурные вилки но советские бетонки у нас(Молдова) еще стоят, провда если не ремонтировать своевременно то уже(а им более 35 лет) трескаются и крошатся
у нас "бетонка" - это обычно дорога из бетонных плит, когда надо быстро и много, у военных или нефтяников, например :)
ОК, допустим это работает. Понятно, что количество энергии, которое может выделиться на растопку снега ограничество количеством вещества, и через время снег растапливаться перестанет. Что станет потом?
Снег превратился в воду, на улице минус, здравствуй гололед. И такой, подленький. Когда снизу лед, а сверху присыпано снежком, чтобы даже не догадаться
Против чего тогда боремся?
------------
Ну и если предел технологии - 5 см, кому это вообще интересно. 5 см снега - это практически незаметно. На автомобильной дороге машины такое количество снега раскатают пока он падает, так как от машин идет нехилый такой нагрев
Пешеходы - ну такое. Иногда приятнее идти по сухому снегу, чем по "кашице" или лужам воды
Это у них получился такой теплоаккумулятор для регионов с тёплыми зимами, в которых присутствуют ночные заморозки, но среднесуточная температура остаётся выше нуля. И, без шуток, решение вышло интересное - только вот сильно ограниченное в применимости. В Россию даже и пытаться не стоит этот бетон завозить.
Против чего тогда боремся?
Против вечной зимней утренней слякоти, когда выпавший ночью снег начинает таять. Пусть лучше тает сразу ночью.
В Россию даже и пытаться не стоит этот бетон завозить
Да нет, у нас тоже хватает периодов, когда днём уже/ещё тепло, а ночью подмораживает и привет гололёд. Тут по сути кратно повышается эффективная теплоёмкость основания дороги.
Главный бонус для наших широт в том, что будет заметно меньше циклов заморозки-разморозки. А для бетона это самое страшное (вода замерзает в порах и микротрещинах и превращает их в уже не микро трещины). Это основная причина после фур с перегрузом, из-за которой у нас приходится перекладывать дороги значительно чаще, чем в более тёплых местах.
И этот бетон просто сместит гололёд во времени на пару дней.
Я думаю, в России достаточно населенных пунктов, где в среднем количество дней в году, когда температура колеблется вокруг нуля за цикл день-ночь, превышает "пару". Тут нужна полноценная аналитика по конкретным местам, которая ещё и количество осадков будет учитывать, амплитуду температур и т.д. и т.п.
Скорее всего не поможет. Он же усредняет. Ну т.е. если сегодня -30, а завтра +5, а послезавтра опять -30, то никакой работы этот парафин не сделает, он попросту не успеет растаять.
Работать будет только в климате, где изредка ночью немного меньше нуля. В России таких мест не очень много. Сколько он стоит и нужен ли в таких местах реально - вопрос отдельный.
И этого хватит чтобы уменьшить парк уборочных машин или сэкономить на соли.
Нет, вы не учитываете наличие собственно воды с её огромной теплоёмкостью.
Устойчивый переход через 0 на уровне земли занимает недели. Наличие такого теплоаккумулятора сделает этот переход намного более резким.
В России этот подход не сработает особо нигде. Но можно проложить трубы под покрытием и греть их теплом подземных вод, по сути нужны только пара скважин, насосы, антифриз и теплообменник. Но в любом случае это будет недешево, только на каких-то избранных дорогах это можно делать ну и может на мостах-эстакадах еще.
Раньше оно само по себе так работало. Идёшь в первый снег, а в нем полосы на асфальте, где трубы к домам подведены. А теперь они глубоко и заизолированны.
Ну отопление денег стоит, топливо там, углеродный след и все такое. А вода в земле бесплатная, тем более что там как раз температура грунтовых вод достаточная для этого.
Если хорошо упороться то можно и гравитационную систему даже сделать, если ей конечно хватит этого мизерного перепада.
Зато сама система скважин капец дорогая, как в строительстве, так и в обслуживании/ремонте, и обычно не окупается. По крайней мере в РФ при наличии электричества "из розетки" дешевле греть кабелем.
Да не, все эти теплонасосы вполне себе живут, там КПД больше 300%, гораздо выгоднее чем греть здания просто электричеством. Основная дороговизна в скважине это налог НДПИ. Раз в пятьлет обслужить/промыть скважину - 1млн. Месяц отопления здания площадью 2.5тыс кв м электричеством - 600тр, отопление его же теплонасосом - 200тр. В общем экономия налицо.
Насколько я понял из текста статьи акцент делается на солнечных и горных северных регионах, где солнце днем нагревает не покрытые снегом поверхности. 32 случая заморозки-оттаивания за два года это примерно раз в пять дней в зимние периоды, немного непонятно остальные дни температура была ниже нуля или выше. Если это покрытие помогает снегу таять а потом начинается плюс - каши мне кажется не будет. На открытом участке крыльца у меня проложен саморегулирующийся греющий кабель, который на поверхности дает примерно такую же температуру, и снег с водой за несколько часов тает и испаряется. Ничего не понимаю в материалах, но в определенных регионах при заявленных ттх должно работать, если не преукрасили)
По хорошему дороги делают с разуклонкой, чтоб вода стекала с дорожного полотна. Льда тогда не будет на дороге, но будет вдоль дороги.
Лед иногда бывает в зонах постоянного торможения или "так сложилось". Вот это неприятно, когда резкая смена дорожных условий к худшему
Но это верно для магистралей, а в мире полно дорог низшего класса, где это не делают :(
Ватсон, вы не учли, что по бокам от дороги, куда делается разуклонка и должна по задумке стекать вода - будет лежать нерастопленный снег выступая естественным баръером для стекания воды. Как результат - болото между снежными наносами.
Я сначала расстроился, т.к. бетон - это долговечно и нельзя пару раз в год менять, но потом прочитал про парафин - вот этот расходник часто можно доливать, есть шансы.
Расчетов нет. Смущает "на глазок" заявленная теплоемкость и работоспособность. Сколько того парафина замесили в бетон? Слой в 10 мм, распределенный по объему в 100 мм? Десять процентов по объему, не мало. Больше? А что тогда с прочностью? Я на глаз не уверен, что такая добавка растопит существенный слой снега, тем более заявляется при минусе нагрев до хорошего плюса
Потому и говорят про некие лабораторные условия.
Расчетов нет. Смущает "на глазок"
из текста выше: https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JMCEE7.MTENG-17048 paid access правда.
Я лет 5 назад где то уже видел эти 3 метра бетона..
"Позже выяснилось, что самонадевающиеся ботинки стоят дороже мотоцикла и боятся пыли и сырости" (с). Иными словами, без прочностных и экономических характеристик это всё не имеет вообще никакого значения.
Судя по методу работы, кажется добавление сажи должно повысить эффективность.
В этом и заключается суть изобретения - использовать давно известный эффект неожиданным образом. Как Coffee Joulies, которые забирают тепло у горячего кофе и отдают его обратно, когда нужно.
Т.е. при сильном снегопаде просто образуется корка льда под снегом. Отличная идея. Как раз то что нужно, чтобы убилось больше людей..
нет. Корка льда под снегом не будет скользким. Даже есть такой способ сделать нескользящие дорожки - полить в мороз снег водой и сверху ещё снега накидать - получается отличное нескользкое покрытие. Минус только в том, что весной будет долго оттаивать :(
скользко когда сначала прихватило, а потом снег пошёл, тогда - да, задница полная...
Жаль в Сибири не зайдёт)
В Сибири надо в бетон добавлять немного делящихся изотопов. Будет и подогрев, и подсветка в ночное время.
В Сибири надо в бетон добавлять немного делящихся изотопов. Будет и подогрев, и подсветка в ночное время.
Маргарита Симоновна, вы снова за старое взялись?!
Ну лет 100 назад так и представляли систему отопления радием например )) Мне вот интересно, если бы так было, части тел сразу бы начали отпадать или чуть позже.
...В начале 1900-х годов американцы только и говорили, что о чудодейственной радиоактивной терапии. Журналы пестрили заманчивыми заголовками: «Терапия излучением радия улучшает все жизненные процессы», «Радиоактивность может все!» И понеслось: зубная паста с радием, кремы для лица, продукты питания — все, куда можно было запихнуть радий, выставлялось на полки магазинов и скупалось восторженными потребителями. К тому времени, когда Эбен Байерс опустошил 1400 флакончик препарата «Радитор», большая часть его черепа уже была «съедена» радием, который был главным компонентом целительного лекарства...
В Сибири и не надо, там ездовые олени копыта о бетонное покрытие будут травмировать.
К сожалению, вряд ли это может будет использовать, например, в Сибири, где морозы под 40, пасмурно (или снегопад, метель, морозная дымка/смог) и снега метра полтора выпадает. Скорее от него будет таяние небольшого слоя с переходом в гололед (собственно, именно это и получается, как я вижу в командировках, когда сейчас соль с песком сыпят в сибирских регионах - тает поверхностный слой и тут же замерзает, превращаясь в грязный лед). А если греть сильнее, то понадобится просто уйма энергии, да и отводить воду будет куда сложнее. В общем, пока похоже на решение для регионов, где не слишком холодно, не слишком много снега и много солнца, которое поможет.
Ну если для этой местности это поможет - хорошо, но насчет "избавить нас от лопат и соли" есть сомнения
Самонагревающийся бетон на шаг ближе к тому, чтобы избавить нас от использования снеговых лопат и соли