Por que as estradas da Grã-Bretanha derretem e os trilhos endurecem com o calor? | a infraestrutura

Temperaturas extremas levaram a problemas generalizados e interrupções nas ferrovias da Grã-Bretanha, já que os trens operam em velocidades lentas e as linhas principais estão fechadas. Pistas de aeroportos e algumas estradas também mostraram que podem estar sujeitas ao calor.

Ferrovias

Barras de aço expandem e tendem a dobrar em temperaturas – qualquer que seja o clima. de acordo com rede ferroviária, as ferrovias de todo o mundo são projetadas para operar na faixa de 45°C, dependendo das condições locais. No Reino Unido, as barras de aço são pré-esforçadas à temperatura de verão de 27°C, enquanto em países com climas mais quentes, as barras são pré-esforçadas a temperaturas mais altas.

Dormentes e lastro devem manter os trilhos no lugar no inverno e no verão na Grã-Bretanha. Quando a temperatura atinge 40°C, as barras podem chegar a 60°C, esticar e torcer. Um trem viajando rápido sobre os trilhos pode acelerar esse processo através do calor gerado pelo atrito e pode estar em maior risco se ocorrer flexão – daí a As restrições de velocidade são generalizadas.

Os fios aéreos em estradas eletrificadas também se expandem e ficam pendurados no calor e se contraem no tempo frio. Os engenheiros têm soluções, com o estresse aliviado automaticamente por um sistema de polias. Mas, eventualmente, os contrapesos atingem o chão e os fios cedem – tornando-os mais suscetíveis a emaranhar-se no pantomizador, o dispositivo no topo do trem que extrai energia das linhas.

estradas

Rodovias e estradas estratégicas foram construídas com superfícies asfálticas modificadas que – até agora – não devem começar a derreter, ser flexíveis após 60 graus Celsius ou uma temperatura do ar de 40 graus Celsius, segundo a National Highways. No entanto, os materiais asfálticos básicos usados ​​nas estradas domésticas – a grande maioria – podem começar a amolecer em temperaturas de até 50°C. Neste ponto, “A estrada pode se tornar macia e gordurosa, e difícil para os carros frearem”, diz o professor Xiangming Zhou, chefe de engenharia civil e ambiental da Universidade de Brunel. É por isso que os conselhos colocaram caminhões de pedra, geralmente usados ​​em climas gelados, de prontidão para cobrir as estradas com areia e poeira. Ele diz que as estradas pavimentadas e asfaltadas são mais baratas e menos abrasivas para os pneus do que alguns materiais, mas por serem pretas, tendem a aquecer mais rapidamente sob o sol escaldante.

Cerca de 4% das estradas na Grã-Bretanha são construídas em concreto, que é mais popular no exterior para autoestradas e autoestradas e pode ser mais flexível, mas não está imune aos problemas de temperaturas extremas, como mostra o fechamento da A14. A Double Road perto de Cambridge foi construída com asfalto sobre velhas lajes de concreto que se expandiram e deformaram com o calor, criando solavancos suficientes para bloquear a estrada durante a noite para reparos de emergência.

Rick Green, da Asphalt Industry Alliance, diz que a rota para lidar com todas as temperaturas apresenta um “enorme desafio para os engenheiros de projeto”. Em temperaturas muito altas, “a superfície não derrete, mas o betume nela pode amolecer”, “o que aumenta o risco de deformação”.

pistas do aeroporto

Novamente, alguns deles podem ser tangíveis – mas LutonO asfalto foi o problema quando as temperaturas subiram em meados dos anos 30, diz Chu. Nas palavras do aeroporto, “as altas temperaturas da superfície fizeram com que uma pequena parte subisse” – uma fivela na pista que os engenheiros consertaram em poucas horas, mas causaram grandes transtornos aos passageiros. Enquanto as estradas locais são muitas vezes sombreadas por árvores e casas, as pistas são completamente expostas e expostas a mais estresse térmico de aviões pousando e decolando. Reparos e manutenções são frequentes.

O aeroporto de Heathrow, que estava mais quente que Luton na segunda-feira, também teve um problema na pista na semana passada, quando os reparos noturnos não foram concluídos a tempo de pousar os aviões. No entanto, ele tem duas listagens e não foi forçado a interromper as operações.

E daí É a solução

A Network Rail já gasta centenas de milhões de libras anualmente na mitigação das mudanças climáticas. No entanto, a maior parte é para neutralizar a erosão ou danos causados ​​por chuvas ou tempestades. A infraestrutura futura pode ser medida para um clima mais quente – mas pode ser mais provável que falhe e rache no inverno frio quando as barras encolherem. Alguns materiais de trilhos, como vigas de concreto, são mais resistentes em faixas mais amplas de temperaturas e condições – e são significativamente mais caros.

As barras já estão pintadas de branco em locais críticos para combater o calor. Países com clima extremo estão fazendo ajustes sazonais em maior escala para rastrear, o que é demorado e caro. O ar condicionado não era um recurso padrão dos trens antigos ainda em operação. A flexibilidade se tornaria uma opção econômica e política – e alguns dias de pausas para o calor a cada ano podem ser vistos como preferíveis à conta de ajustes.