Buzz
Nghiên cứu mới chứng minh khả năng khắc phục hiện tượng ăn mòn kết cấu cầu ngay tại công trường
Hơn 50% cầu đường tại Mỹ đang đối mặt với tình trạng hư hỏng nặng, với chi phí trùng tu ước tính lên tới 191 tỷ USD. Để giảm thiểu chi phí, các chuyên gia MIT đã phát triển giải pháp đột phá: ứng dụng kỹ thuật phun lạnh (cold spray) - một phương pháp gia công bồi đắp hiện đại.
Tại thí nghiệm thực địa ở Great Barrington, Massachusetts, nhóm khoa học đã bắn các hạt thép siêu nhỏ bằng khí nén nhiệt độ cao, tạo thành từng lớp phủ bảo vệ trên bề mặt kết cấu bị tổn thương.
Đội ngũ kỹ sư và quá trình thử nghiệm đầy tiềm năng - Ảnh: Alexia Cota/UMass Amherst.
Dù không phải công nghệ mới khi đã thành công trong việc sửa chữa phương tiện vận tải như máy bay hay tàu biển, điểm khác biệt là cầu đường thuộc dạng công trình cố định. Điều này đòi hỏi thiết bị in 3D phải được vận chuyển tận nơi và quá trình sửa chữa phải hạn chế tối đa gián đoạn giao thông. Phương pháp cold spray của MIT đã chứng minh khả năng đáp ứng cả hai thách thức này.
Phó giáo sư Simos Gerasimidis, chuyên ngành kỹ thuật xây dựng và môi trường tại Đại học Massachusetts Amherst, khẳng định đây là lần đầu tiên công nghệ phun lạnh được áp dụng để phục hồi cầu đường.
Phương pháp này ứng dụng hệ thống phun đặc biệt để đưa bột thép cùng dòng khí áp lực cao lên bề mặt kết cấu cầu. Quá trình phun nhiều lớp liên tiếp giúp tái tạo độ dày và đặc tính kỹ thuật ban đầu - Ảnh: Alexia Cota/UMass Amherst.
Tuy nhiên, để áp dụng rộng rãi vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu chuyên sâu. Cây cầu thí nghiệm sẽ được tháo dỡ sau vài năm sử dụng, khi đó các dầm đã xử lý sẽ được kiểm tra toàn diện: từ độ bền liên kết, khả năng chống oxy hóa đến các thông số cơ học quan trọng.
Thành công của thử nghiệm có thể đánh dấu bước ngoặt trong lĩnh vực bảo trì hạ tầng, khi kết hợp in 3D và vật liệu hiện đại thay thế cho các phương pháp truyền thống vốn phức tạp và tốn kém từ trước tới nay.
