为何太平洋西北地区的道路路面在极端高温下会变形?
据外媒The Verge报道, 在上周末的致命热浪中,太平洋西北地区的一些道路路面发生了变形。 工人们冒着酷暑,修补开裂的混凝土和沥青路路面。钢制吊桥被浇上了水,以确保它们不会在压迫性的高温下膨胀关闭。
坐落在该地区上空的热穹对其道路进行了残酷的压力测试,其中一些道路无法承受连续多日的破纪录温度。这种情况以前也发生过,在华盛顿、威斯康星、南达科他以及其他经历极端热浪的地方。
"你可以设计一些东西在非常热的温度下工作或不工作。这不是问题所在。" 华盛顿大学的土木工程教授Steve Muench说。问题是,目前的高温违背了工程的预期。解决这个更大的问题将需要工程、规划和一大堆公众的意志力。
为什么这些道路不能应对高温?
不同种类的道路在高温下的表现是非常不同的。在美国,道路通常由两种材料中的一种制成--沥青或混凝土。
Muench说,混凝土道路通常由波特兰水泥制成。为了制造像公路这样的东西,它被制成大板,可以有大约15英尺长和4英尺宽。随着温度的波动,这些大块的混凝土会膨胀和收缩。它们膨胀或收缩的程度通常由构成水泥的碎石的种类决定。
所有这些都是正常的。通常情况下,板块之间有足够的空间,所以普通司机完全没有注意到这种膨胀(在炎热的天气)和收缩(在寒冷的天气)。但是,当天气变得异常炎热时,一些混凝土板开始失去空间,特别是如果沙子或其他碎片进入了板块之间的裂缝。
“当它变得非常,非常异常的热,就像它在相当长的时间内没有那么热,它膨胀得很厉害,以至于它跑到相邻的板块。”Muench说:"没有更多的空间可以膨胀,它们只是互相推挤,然后就弹出来了。
沥青完全是一种不同的材料。“沥青是一种粘弹性材料,它与温度有关。因此,温度越高,它就越像流体,”Muench说。如果它变得足够热,一些沥青路会变得柔软或像橡皮泥一样变形,当汽车和卡车驶过它们时,会形成车辙。
沥青和混凝土道路都可以被设计成能够承受高温。Muench说:“我们已经知道如何调整材料,使其在更热的地方表现良好。"这就是为什么凤凰城没有分崩离析--那里不是世界末日,因为它更热。”
问题是,当华盛顿州的一些道路被设计时,使用这些材料或设计技术将是多余的--该地区通常不会像凤凰城那样热,所以没有必要在建造时考虑到极端高温。现在,这种计算方法可能会改变。
为一个与过去完全不同的未来做准备
当工程师设计道路时,他们可以查看一个地区的历史天气记录,并弄清楚什么是正常的。这个地方的降雨量是多少?极端的热或冷是什么?附近的河流在未来50年内发生洪水的可能性有多大?所有这些信息可以为工程师挑选材料和设计提供参考。但这可能已经不够了。
“随着气候变化,你必须非常仔细地思考这个问题,并且说:‘我是否真的应该根据过去的信息来设计一些东西,而这些信息可能不再有意义了?或者我应该根据我们对未来的预测来设计它?’”Muench说。
道路会持续很长时间,所以为未来而建设开始有很大的意义。工程师们可以使用气候模型来预测事物随着时间的推移可能发生的变化,并为一个比过去的天气记录更热、更湿、更干的未来而建造。
即使是基于这些模型开发的道路也不会是完 美的 。“你不可能为所有事情进行设计。有些事情会破坏你的基础设施,”Muench说。当一场巨大的风暴或地震或任何其他灾难袭来时,有些东西会破损,无论它们的设计有多好。在这一点上,Muench说,问题是你如何快速恢复。这需要不同的资源和计划,如确保材料可用,并对劳动力进行培训以立即作出反应。这些应急计划在重大灾害期间是至关重要的,以便当最坏的情况发生时,一个社区已经准备好面对它。
"你不可能为所有的事情做设计。有些事情会破坏你的基础设施。"
为未来建设和为未来紧急情况做准备都是可能的,需要有足够的信息和技术来实现它。Muench表示,更大的问题是,人们是否愿意把钱和资源投入到能够抵御未来风暴的基础设施中,无论是文字上的还是形象上的。“我希望我们正在跨过那座桥,到我们可能愿意在这些事情上花费一点精力、时间和金钱,”Muench说。
事实上,全美各地的许多交通部门都在处理预算缩减的问题,因为他们试图维持为不同气候建造的老化基础设施。未来的规划是重要的,但往往被更直接的问题所取代,例如,在热应力的道路发生弯曲时,对其进行处理。施工人员走出去,修复混凝土板或沥青,并使交通再次畅通。这不是一个永久性的修复。
Muench说:“这只是在等待一些东西破损,然后在它破损时修复它。更大的解决方案是试图走在曲线的前面,思考未来会发生什么。”
【来源:cnBeta.COM】
科学家正在不断接近能解开火星甲烷之谜的答案据外媒报道,关于在火星上探测到甲烷的报告吸引了科学家和非科学家的注意。在地球上,微生物产生大量甲烷以此来帮助大多数牲畜消化植物。这个消化过程以牲畜向空气中呼出或打嗝的气体结束。虽然
神舟十二号载人飞船升空瞬间多机位看火箭震撼穿日据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射。火箭当空腾跃,以闪耀的太阳为
神舟十二号载人飞船发射倒计时3名航天员已进舱按计划,今日(6月17日)上午9时22分,神舟十二号载人飞船将搭载与长征二号F遥十二运载火箭发射升空。据载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬介绍,三名航天员聂海胜刘伯明汤洪波状态良
发射在即!神舟十二号载人飞行任务标识正式发布我国神舟系列飞船即将再次出征太空。在神舟十二号载人飞行任务实施之际,中国载人航天工程办公室今日正式发布本次飞行任务标识。从图中可知,标识中央绘制有龙形ldquo12rdquo标志,
中俄联合发布国际月球科研站路线图2035年建成6月16日晚,据央视报道,中国国家航天局和俄罗斯国家航天集团公司联合发布了国际月球科研站路线图(V1。0)和国际月球科研站合作伙伴指南(V1。0)),预计2035年建成国际月球科研
天舟二号与天和核心舱完成交会对接历时8小时5月29日2055分,搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭成功发射,今天凌晨天舟二号与天和舱对接成功。据中国载人航天工程办公室消息,天舟二号货运飞船入轨后顺利完成入轨状态设置
天王星等冰行星表面下的深处发生了什么?在冰行星表面之下的深处发生了什么?是否有液态水?如果有,它是如何与行星的岩石海底互动的?新的实验表明,在尺寸介于我们地球和高达六倍的水冰行星上,水有选择地从典型的岩石矿物中浸出镁。
成功发射海洋二号D卫星!海洋动力环境卫星星座据媒体报道,北京时间2021年5月19日12时03分,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,成功将海洋二号D卫星送入预定轨道,发射任务获得圆满成功,标志我国海洋动力环境卫星迎
马斯克SpaceX可能在2024年让星际飞船登陆火星据国外媒体报道,美国太空探索技术公司SpaceXCEO埃隆middot马斯克(ElonMusk)表示,SpaceX可能在2024年让其星际飞船登陆火星。此前,在今年3月份,马斯克曾
马斯克太空梦!SpaceX公布首个轨道星际飞船飞行计划打算让太空旅行像航空旅行一样简单的SpaceX,近日又有了新动作。日前,据媒体报道,据SpaceX周四向美国联邦通信委员会提交的文件显示,SpaceX计划对ldquo星际飞船rdq
超级红月亮观赏攻略5月26日现身这个月最值得期待的天象要来啦,5月26日晚即将出现,其就是超级月亮月全食的天文奇观。我国除西藏西部和新疆西部以外,其他地区可见ldquo带食而出rdquo。越往东的地区,看到的月食