Исследователи из Иллинойса предложили метод, позволяющий предотвратить образование трещин в бетонных шпалах, вызванное интенсивным движением поездов. Оно основано на применении сплавов с памятью формы, которые помогают армирующим элементам восстанавливать первоначальную конфигурацию после деформации. Эти материалы можно подвергать значительной деформации, но на молекулярном уровне они сохраняют информацию о своей исходной форме. При термическом воздействии такие сплавы возвращаются к первоначальной конфигурации. Это свойство позволяет, имея лишь источник тепла, восстанавливать геометрию бетонных конструкций до состояния, заданного памятью металла.
Для практической реализации этого подхода ученые применили технологию индукционного нагрева. Данный метод использует переменное электромагнитное поле для термического воздействия на сплавы с памятью формы без необходимости размещения электрооборудования внутри бетонной конструкции. После нагрева сплавы сокращаются, возвращая шпалу в проектное положение. Результаты показали высокую эффективность предложенного решения. Шпалы с армированием из сверхпрочных волокон не только соответствовали стандартам, но и превзошли их.
Следующей задачей исследовательской группы станет переход от лабораторных и заводских испытаний к практическому внедрению. Планируется сотрудничество с компанией Rocla в коммерциализации системы рельсовых скреплений со сплавами памяти формы и проведение испытаний в реальных условиях на территории штата Колорадо. Успешная реализация этого проекта открывает перспективы для снижения затрат на ТО, улучшение уровня безопасности и увеличения срока службы железнодорожной инфраструктуры по всему миру.
Железнодорожное полотно подсыпают крупным щебнем. Зачем?
