Geçen hafta sonu yaşanan ölümcül sıcak hava dalgası sırasında Kuzeybatı Pasifik’teki bazı yollar büküldü. İşçiler, çatlamış beton ve asfalt yan yollarını tekrar bir araya getirmek için şiddetli koşullarda dışarı çıktılar. Çelik asma köprüler, bunaltıcı ısı altında şişip kapanmamaları için suyla ıslatıldı.
Bölgenin üzerine oturan ısı kubbesi, bazıları günlerce rekor kıran sıcaklıklara dayanamayan yollarda acımasız bir stres testi sağladı. Bu daha önce Washington, Wisconsin, Güney Dakota ve aşırı sıcak hava dalgalarının yaşandığı başka herhangi bir yerde olan bir şey.
İşte bir ısının bazı yol kaplamalarının bükülmesine nasıl neden olduğuna dair bir örnek. Ekiplerimiz bu sabah Whatcom County’deki SR 544’ü onarmak için yoğun bir şekilde çalışıyor ve öğleden sonra tekrar açmaya çalışıyor. https://t.co/53XoBDBOMZ
— WSDOT Traffic (@wsdot_traffic) 28 Haziran 2021
“Çok sıcak bir sıcaklıkta çalışacak veya çalışmayacak bir şey tasarlayabilirsiniz. Sorun bu değil.” Washington Üniversitesi’nde inşaat mühendisliği profesörü olan Steve Muench diyor. Sorun şu ki, mevcut ısı mühendislik beklentilerine meydan okuyor. Bu daha büyük sorunu çözmek mühendislik, planlama ve çok fazla kamu iradesi gerektirecektir.
ABD’de yollar tipik olarak iki malzemeden birinden yapılır – asfalt veya beton.
Muench, beton yolların genellikle portland çimentosundan yapıldığını söylüyor. Otoyol gibi bir şey yapmak için, yaklaşık 15 fit uzunluğunda ve dört fit genişliğinde olabilen büyük levhalara dönüştürülür. Sıcaklıklar dalgalandıkça, bu büyük beton levhalar genişler ve büzülür. (Ne kadar genişledikleri veya büzüldükleri genellikle çimentoyu ne tür ezilmiş kayaların oluşturduğuna göre belirlenir.)
Tüm bunlar normaldir. Genellikle, plakalar arasında, genleşme (sıcak havalarda) ve büzülmenin (soğuk havalarda) ortalama bir sürücü tarafından tamamen fark edilmeden geçmesi için yeterli boşluk vardır. Ancak hava olağandışı bir şekilde ısındığında, bu beton levhaların bazıları, özellikle levhalar arasındaki çatlaklara kum veya diğer döküntüler girmişse, dirsek odasından dışarı akmaya başlar.
Isı = genişleme. İşte Tukwila’daki I-405’te NB I-5’te ortaya çıkan beton bir panele bir bakış. Ekipler hasarlı paneli kaldırıyor ve yeniden dolduruyor. Bu şeritleri ve rampayı tekrar açmak için tahmini bir süre yok. Neyse ki, şu anda pek bir yedek yok. pic.twitter.com/OLd1Ewf6Kt
— WSDOT Traffic (@wsdot_traffic) 28 Haziran 2021
“Hava gerçekten, gerçekten anormal derecede ısındığında, sanki daha önce hiç bu kadar sıcak olmamıştı uzun bir süre, o kadar genişler ki bitişik levhaya girer.
Asfalt tamamen farklı bir canavardır. “Asfalt, sıcaklığa bağlı olan viskoelastik bir malzemedir. Yani, ne kadar sıcaksa, o kadar akışkandır, ”diyor Muench. Yeterince ısınırsa, bazı asfalt yollar yumuşayabilir veya Play-Doh gibi deforme olabilir ve arabalar ve kamyonlar üzerlerinden geçerken tekerlek izleri oluşturabilir.
Hem asfalt hem de beton yollar ısıya dayanacak şekilde tasarlanabilir. Muench, “Malzemeleri daha sıcak yerlerde davranacak şekilde nasıl ayarlayacağımızı zaten biliyoruz” diyor. “Bu yüzden Phoenix dağılmıyor – orası daha sıcak olduğu için Armageddon değil.”
Sorun şu ki, Washington eyaletindeki bu yollardan bazıları tasarlanırken, bu malzemeleri veya tasarım tekniklerini kullanmak aşırıya kaçacaktı – alan normalde Phoenix kadar sıcak olmuyor, bu yüzden hiçbir şey yoktu. akılda aşırı ısı ile inşa gerekir. Şimdi, bu hesap değişiyor olabilir.
Geçmişe hiç benzemeyen bir geleceğe hazırlanmak
Mühendisler yollar tasarlarken, bir bölge için geçmiş hava durumu kayıtlarına bakabilir ve çözebilirler. ne normal. Bu yer ne kadar yağmur alır? Aşırı sıcak veya soğuk nedir? Önümüzdeki 50 yıl içinde yakındaki nehrin taşma ihtimali nedir? Tüm bu bilgiler, mühendislerin hangi malzemeleri ve tasarımları seçeceği konusunda bilgi verebilir.
“İklim değişikliği ile ilgili olarak, bunu çok dikkatli bir şekilde düşünmeniz ve “Geçmişte artık alakalı olmayabilecek bilgilere dayanarak gerçekten bir şeyler tasarlamalı mıyım? Yoksa gelecek için tasarladığımız şeye göre mi tasarlamalıyım?’” diyor Muen.
Yollar uzun süre dayanır, bu nedenle gelecek için inşa etmek çok anlamlı olmaya başlar. Mühendisler, iklim modellerini işlerin zaman içinde nasıl değişebileceğini tahmin etmek ve geçmişin hava durumu kayıtlarında görülen her şeyden daha sıcak, daha ıslak veya daha kuru bir gelecek için inşa etmek için kullanabilirler.
Bu modellere dayalı olarak geliştirilen yollar bile mükemmel olmayacaktır. “Her şey için tasarlayamazsınız. Muench, “Bazı şeyler sadece altyapınızı bozar” diyor. Büyük bir fırtına, deprem veya başka bir felaket geldiğinde, ne kadar iyi tasarlanmış olurlarsa olsunlar bazı şeyler kırılır. Bu noktada Muench, sorunun bundan nasıl çabucak kurtulacağınıza geldiğini söylüyor. Bu, malzemelerin mevcut olduğundan ve iş gücünün hemen yanıt vermek üzere eğitildiğinden emin olmak gibi farklı kaynak grupları ve planlama gerektirir. Bu acil durum planları, büyük felaketler sırasında hayati öneme sahiptir, böylece en kötü şey olduğunda, bir topluluk bununla yüzleşmeye hazırdır.
Bazı şeyler sadece altyapınızı bozar.”
Geleceği inşa etmek ve gelecekteki acil durumlara hazırlık yapmak mümkündür. Bunu gerçekleştirecek bilgi ve teknolojiye sahibiz. Muench’e göre daha büyük soru, insanların hem gerçek hem de mecazi olarak yaklaşan fırtınalara dayanabilecek altyapıya para ve kaynak ayırmaya istekli olup olmadıklarıdır. Muench, “Umarım, bu tür şeyler için biraz çaba, zaman ve para harcamaya istekli olabileceğimiz köprüyü bir şekilde geçiyoruz – herhangi bir amaç için değil -” diyor.
Olduğu gibi, ülke çapındaki birçok toplu taşıma departmanı, farklı bir iklim için inşa edilmiş eskiyen altyapıyı bir arada tutmaya çalışırken küçülen bütçelerle uğraştı. Gelecek planlaması önemlidir, ancak çoğu zaman, büküldükleri için ısı stresi çeken yollara yönelmek gibi daha acil endişeler için arka planda kalır. Ekipler dışarı çıkıyor, beton plakaları veya asfaltı onarıyor ve trafiği tekrar akıtıyor. Bu kalıcı bir düzeltme değil.
“Bir şeyin kırılmasını beklemek ve bozulduğunda onu düzeltmek,” diyor Muen. “Daha büyük çözüm, eğrinin önüne geçmeye ve gelecekte neler olacağını düşünmeye çalışmaktır.”
.
