По оценкам специалистов, почти каждый девятый мост в России нуждается в ремонте, и основной фактор разрушения этих важных инфраструктурных объектов — влага. Она медленно, но неумолимо разрушает бетон, оказывает негативное влияние на арматуру и вызывает ее коррозию. Самое опасное в этом процессе — то, что вода долгое время остается незаметной под асфальтовым покрытием, а значит, повреждения могут быть обнаружены слишком поздно.
Передовые технологии от ведущих институтов страны
Коллектив ученых из Пермского Политеха, МАДИ и РОСДОРНИИ разработал уникальную программу, позволяющую выявлять скрытые очаги влаги в мостовых конструкциях на самых ранних этапах. Благодаря новым методам, потенциальные риски теперь можно обнаружить ещё до того, как на поверхности появятся трещины и деформации.
Согласно данным Росавтодора, из 35 тысяч мостов в стране порядка 4 тысяч считаются аварийными или требуют немедленного капитального ремонта. Причиной нестабильного состояния большинства из них служит именно вода — проникая в бетон, она при замерзании разрушает его изнутри и способствует ускоренной коррозии металлических элементов. Без своевременного вмешательства эти процессы приводят к появлению трещин и ослаблению опор, что значительно сокращает эксплуатационный срок сооружений.
Недостатки прежних методов и поиск решения
Традиционные средства диагностики мостов зачастую выявляют проблемы уже на поздних этапах. Визуальный осмотр позволяет определить дефекты только на поверхности, а вскрытие дорожного покрытия может повредить конструкцию. Даже современные георадарные обследования фиксируют только крупные пустоты, не позволяя своевременно обнаружить первые признаки увлажнения.
Новое же решение, разработанное российскими учёными, основано на совершенствовании георадиолокационной технологии. Ключевым элементом стало создание программного модуля, который анализирует не только интенсивность отраженного сигнала, но и его частотный спектр, как опытный музыкант различает нотные оттенки. Сухой бетон «отражает» сигнал высоких частот ярко, а влажная среда — приглушенно, «глухо».
Визуализация данных и простота использования
Созданная система обрабатывает полученные от георадара данные сразу на пяти различных глубинах — от 6 до 21 сантиметра. В результате программа формирует цветные карты спектра влажности: участки с сухим бетоном становятся красными, а места скопления воды — синими или фиолетовыми. Таким образом у инженера появляется полноценная «рентгеновская» карта внутреннего состояния моста, где видно не только наличие влаги, но и степень ее проникновения в конструкцию.
Это обеспечивает специалисту не очередной набор трудноинтерпретируемых графиков, а полноценное техническое заключение с точными координатами проблемных участков. Такой подход значительно сокращает время на анализ и планирование ремонта, позволяя точечно устранять дефекты еще до их превращения в серьезные аварийные ситуации.
Внедрение инноваций и рост безопасности
Одна из весомых сильных сторон данной технологии — простота внедрения. Специальное программное обеспечение монтируется на стандартный компьютер, который можно подключить к существующему георадару. Не требуется переоснащения дорогой аппаратурой, зато появляется возможность максимально эффективно и быстро проводить обследование мостов по всей стране.
Более того, новая программа не только фиксирует уже существующие повреждения, но и способна прогнозировать развитие рисков с учетом различных эксплуатационных параметров: температуры воздуха, вибрационных нагрузок и усталости материалов. Такой подход переводит оценку состояния мостов в проактивную сферу, где акцент смещается с устранения последствий на предотвращение аварий.
Ранняя диагностика значительно уменьшает расходы на ремонт, делает восстановительные работы менее масштабными и опасными, а главный результат — продление срока службы мостов и повышение их безопасности.
Будущее диагностики мостов
Активное применение новых технологий, разработанных Пермским Политехом, МАДИ и РОСДОРНИИ, задает новые стандарты в области мониторинга дорожной инфраструктуры России. Благодаря цифровизации и развитию интеллектуальных систем, появляется уверенность в надежности стратегических объектов страны и их долгой безаварийной эксплуатации. Результатом работы ученых становится не только сохранение тысяч мостов, но и повышение транспортной доступности и безопасности для миллионов россиян.
Источник: www.gazeta.ru
