Asfalto intelligente riesce a determinare lo stato di saluto del manto stradale e prevedere anche danni futuri
Fibre di lino e sensori per l’asfalto intelligente
Traffico, pioggia, caldo e freddo sono tutti fattori che hanno un impatto usurante sull’asfalto stradale. A lungo termine, tutti questi i diversi stress meccanici e termici si sommano a crepe e difetti dell’asfalto, peggiorandone le condizioni.
Ma se la parte superficiale è oggetto di verifica, quello che accade agli strati più profondi al di sotto del piano stradale, come le microfessure, non possono essere rilevati a occhio nudo. Per compiere valutazioni si deve perforare il manto superficiale e prelevare un campione di materiale. Un’azione che oltre ad essere dispendiosa, danneggia ulteriormente la strada.
Dall’istituto di ricerca tedesco, Fraunhofer Institute for Wood Research è stato ideato un nuovo processo di pianificazione del rifacimento stradale più sostenibile ed economico. Si tratta di un nuovo sistema smart che rileva i danni in anticipo e monitora costantemente le condizioni dello strato di asfalto sottostante. E lo fa in modo completo e senza causare alcun danno. Come? Tramite una rete di sensori integrati all’interno dell’asfalto.
“Il nostro obiettivo è essere in grado di pianificare su un periodo di tempo più lungo, monitorare costantemente i cambiamenti nelle condizioni della strada e, su questa base, stabilire previsioni e integrarle nelle attività di gestione della manutenzione“, afferma Christina Haxter, ricercatrice presso il Fraunhofer WKI.
Tecnologia innovativa ed economica
La risposta è un mix di fibre di lino e sensori, poco costoso da produrre, quindi utilizzabile su ampie superfici. Il filo del sensore ha un diametro inferiore a un millimetro. Viene incorporato durante il processo di tessitura direttamente nel tessuto in fibra naturale, che è altamente resistente allo scivolamento o allo spostamento. Il risultato è un tessuto con sensori “che deve essere progettato in modo tale da non compromettere la struttura dell’asfalto. Anche i sensori non devono essere danneggiati né durante il processo di tessitura né quando il tessuto viene inserito nella massicciata stradale”, spiega Haxter.
Resistente al peso dei camion
Quando sull’asfalto passano bus e camion dal peso di diverse tonnellate, il tessuto deve resistere e ci riesce anche grazie ad un telaio a doppia pinza del Fraunhofer WKI che serve a produrre il tessuto del sensore. Il tessuto, largo 50 centimetri, e lungo secondo le esigenze, è stato testato in laboratorio e ha resistito sia alle difficoltà di installazione che alle condizioni ambientali. Ora, il passaggio successivo è la sperimentazione in una zona industriale ad alta frequenze di mezzi pesanti.
Come funziona il monitoraggio dell’asfalto intelligente
Una volta incorporato nell’asfalto, il compito del tessuto-sensore è quello di fornire misurazioni continue, consentendo di studiare le condizioni interne dello strato di base dell’asfalto. In che modo?Le sollecitazioni provocate dal passaggio di auto e mezzi pesanti creano una deformazione sullo strato di base dell’asfalto, che causa variazioni dei sensori elettricamente conduttivi. Un cambiamento della resistenza elettrica che può essere misurata, mentre il filo del sensore è collegato a un’unità di misura a lato della strada che memorizza i dati e trasferisce le informazioni al software di analisi.
Asfalto smart dotato di intelligenza artificiale
E non è ancora tutto. I ricercatori del Fraunhofer hanno sviluppato anche software di intelligenza artificiale utilizzati per analizzare i dati dello strato di base dell’asfalto. Questi modelli di calcolo determinano le condizioni attuali della superficie stradale, ma soprattutto riescono a prevedere anche la progressione dei danni. Fatto non da poco.
