Cơn bão Hurricane Helene đã phá hủy nhiều con đường. Đây là cách xây dựng lại và chống ngập cho lần tới. Thông thường, Muench nói, giải pháp không phải là điều quá phức tạp: Chỉ cần xây dựng cơ sở hạ tầng cao hơn. Nhưng kỹ sư không thể xây dựng con đường và cầu để chống chịu mọi thiên tai, điều đó sẽ dẫn đến các dự án đắt đỏ, quá mức và “mất nhiều thế hệ để hoàn thành”, theo Muench.
Khi kỹ sư đang xây dựng lại con đường từ đầu, họ cũng đã bắt đầu sử dụng các vật liệu khác để tính đến khả năng nước đến nhanh chóng. Trong thập kỷ qua, những người xây dựng đường ngày càng lắp đặt nhiều con đường thấm nước hơn.
Bê tông thấm, khác với bê tông thông thường, thường loại trừ cát khỏi công thức thường “cát, sỏi, xi măng, nước”. Nó cũng có tỉ lệ nước- xi măng thấp hơn, tạo ra một keo dày trước khi khô. “Đó giống như kẹo bơ, hoặc thanh Rice Krispie,” nói Nara Almeida, người nghiên cứu vật liệu này làm giảng viên trợ giảng chương trình kỹ thuật xây dựng dân dụng tại Đại học Washington Tacoma.
Trên con đường bê tông thông thường, nước lưu chuyển và tập trung, với nước đọng cuối cùng gây hại cho các lớp khác nhau của nó, đặc biệt là những lớp quan trọng bên dưới, chịu trọng tải nặng của xe cộ. Nhưng sự thấm nước tăng của bê tông thấm cho phép nước dễ dàng chảy qua vật liệu hơn, vì vậy nó có thể đạt và được hấp thụ vào lòng đất – một tính năng tốt cho con đường phải chịu nhiều sự ẩm ướt.
Tuy nhiên, bê tông thấm cũng có nhược điểm. Nó yếu hơn so với bê tông thông thường, điều đó đồng nghĩa với việc nó phù hợp hơn với vỉa hè, bãi đậu xe và đường phố ít xe qua hơn là các tuyến đường ngoại ô có nhiều xe tải nặng. (Nghiên cứu về gia cố vật liệu với thép, tự nhiên, thủy tinh và sợi tổng hợp đang tiếp tục.) Độ thấm của nó cũng không phù hợp với khí hậu lạnh, nơi nước có thể thấm vào, đóng băng và phá hủy vật liệu bên trong. Bê tông cũng cần được phun nước áp lực đều đặn hoặc hút bụi, để “làm sạch” nó khỏi những vật liệu thường thấy trên đường – bụi, lá. Bởi vì các bang đôi khi phải chuyển đổi nhà cung cấp và quy trình để sử dụng vật liệu mới, các dự án có thể tốn cho họ nhiều hơn. Nhưng một số nơi đã đặt vật liệu này vào vai trò của các tuyến đường cao tốc, nói Almeida, mà rất ít khi có những cú đập lốp đều đặn.
Cuối cùng, tuy nhiên, không có nhiều gì có thể làm khi một khối lượng lớn nước nhanh chóng chảy qua một con đường hoặc cơ sở của một cầu, mà kỹ sư gọi là “ăn mòn”. “Chúng ta đã chơi trong sân sau với nước và ống dẫn – nó rất gây hại,” nói Muench, giáo sư kỹ thuật. Một phần của tính linh hoạt khí hậu là lập kế hoạch từ trước – và sắp xếp những vật liệu chữa cháy ngay lâu ngay bên cạnh – để cộng đồng có thể xây dựng lại nhanh chóng.
#HurricaneHelene #RebuildRoads #FloodProofing #PermeableConcrete #ClimateResilience
Nguồn: https://www.wired.com/story/hurricane-helene-roads-flood-proof-climate-change/
Typically, Muench says, the solution isn’t something too complicated: Just build infrastructure higher. But engineers can’t build roads and bridges to survive every disaster, which would lead to expensive, overbuilt projects that would “take generations to finish,” says Muench.
‘Rice Krispie’ Roads
When engineers are rebuilding roads from scratch, they have also started to use different materials to account for the possibility of lots of water arriving really quickly. In the past decade, road builders have increasingly installed more permeable, “spongy” roads.
Pervious concrete, unlike regular concrete, usually excludes sand from the typical “gravel, sand, cement, water” recipe. It also has a lower water-to-cement ratio, which creates a thick paste before it dries. “It’s like caramel popcorn, or a Rice Krispie bar,” says Nara Almeida, who studies the material as an assistant teaching professor in the civil engineering program at the University of Washington Tacoma.
On normal concrete roads, water pools and collects, with the stagnant water eventually damaging its various layers, and especially critical underlying ones, which bear vehicles’ heavy loads. But the increased porosity of pervious concrete allows water to flow through the material more easily, so it can reach and be absorbed into the ground—a nice feature for roads subject to lots of wetness.
Pervious concrete does have its downsides. It’s weaker than normal concrete, which means it’s a better fit for sidewalks, parking lots, and low-traffic streets than interstates that expect a lot of heavy trucks. (Research into reinforcing the material with steel, natural, glass, and synthetic fibers is ongoing.) Its porosity means it’s not a great fit for cold climates, where water can seep in, freeze, and break down the material inside. The concrete also needs regular pressure washing or vacuuming, to “unclog” it from the sort of material often found on the roadway—dust, leaves. Because states sometimes have to switch vendors and processes to use the newer material, the projects might cost them more. But some places have put the material on the shoulders of interstates, says Almeida, which are much less likely to get regular tire poundings.
Ultimately, though, there’s not a lot that can be done when a huge volume of water quickly flows across a roadway or the base of a bridge, which engineers call “scour.” “We’ve all played in the backyard with water and hoses—it’s very damaging,” says Muench, the engineering professor. Part of climate resilience is planning ahead—and staging the quick-fix materials nearby—so communities can rebuild quickly.
[ad_2]
