Công nghệ mới có tên gọi Hệ thống cảm biến cường độ bê tông (REBEL), cho phép bê tông có thể “nói chuyện”. Theo đó, một cảm biến nhỏ gọn được gắn vĩnh viễn vào lớp bê tông trong quá trình đổ bê tông, liên tục cung cấp dữ liệu đánh giá cường độ chịu tải trong nhiều năm và nhu cầu sửa chữa với mức độ chính xác và nhất quán hơn so với các công cụ và phương pháp hiện đang sử dụng.
GS. Luna Lu - Đại học Purdue, Mỹ cho biết: "Trước đây, chúng tôi không biết khi nào bê tông sẽ đạt cường độ cần thiết để chịu tải sau khi xây dựng. Bê tông có thể bị hỏng sớm, dẫn đến việc phải sửa chữa thường xuyên. Mặt khác, việc sửa chữa kéo dài trong 72 giờ thậm chí lâu hơn nữa cũng khiến gây ra tình trạng tắc đường".
Các phương pháp đã sử dụng trong hơn một thế kỷ yêu cầu thử nghiệm các mẫu bêtông lớn tại phòng thí nghiệm hoặc cơ sở tại chỗ. Sử dụng dữ liệu đó, các kỹ sư ước tính mức độ cứng cụ thể sẽ đạt được sau khi thi công.
Tuy nhiên, sự khác biệt giữa phòng thí nghiệm và ngoài trời có thể dẫn đến ước tính không chính xác về cường độ của bêtông do thành phần xi măng và nhiệt độ khác nhau của khu vực xung quanh dẫn đến việc đưa vào sử dụng sớm và hư hỏng đường sớm. Trong khi đường bê tông khó sửa chữa hơn đường nhựa.
Với công nghệ mới này, các kỹ sư có thể theo dõi trực tiếp bêtông tươi và đo lường chính xác nhiều đặc tính của nó cùng một lúc.
Đây được coi là bước đột phá nhằm tiết kiệm chi phí trong quá trình xây dựng, tần suất bảo dưỡng và sửa chữa các tuyến đường.
Ông Yen-Fang Su - Trường Kỹ thuật Xây dựng Lyles, Mỹ cho biết: "1 giờ sau khi cảm biến được nhúng vào bê tông, chúng tôi bắt đầu tiến hành kết nối. Chúng tôi đo trực tiếp các tín hiệu thay vì các dữ liệu cơ học thông thường. Các phép đo được thực hiện trong 12 giờ, sau đó chúng tôi phân tích dữ liệu để có được cường độ nén của bê tông, rồi gửi kết quả cho các kỹ sư".
Tắc đường do sửa chữa cơ sở hạ tầng ước tính gây lãng phí 4 tỉ giờ và hơn 11 tỉ lít xăng mỗi năm. Theo Giáo sư Lu, vấn đề này xảy ra chủ yếu là do không có đủ kiến thức và hiểu biết về mức độ cường độ của bêtông.
Theo dữ liệu từ Cục Quản lý đường cao tốc liên bang Mỹ, mặt đường bêtông chiếm chưa đến 2% đường của nước này, nhưng chiếm khoảng 20% hệ thống đường liên bang.
Đến nay, hơn một nửa số tiểu bang của Mỹ có mặt đường bêtông liên tiểu bang đã đăng ký tham gia vào nghiên cứu quỹ chung của Cục Quản lý đường cao tốc liên bang Mỹ để triển khai các cảm biến mới này. Các tiểu bang khác dự kiến sẽ tham gia khi nghiên cứu bắt đầu trong những tháng tới.
Công nghệ này cũng sẽ sớm được tung ra thị trường vào cuối năm nay.Giáo sư Luna Lu đã thành lập WaveLogix vào năm 2021 để sản xuất công nghệ này trên quy mô lớn hơn. Công ty đã nhận cấp phép công nghệ này từ Văn phòng Thương mại hóa Công nghệ của Quỹ Nghiên cứu Purdue, đơn vị đã đăng ký bảo hộ bằng sáng chế đối với tài sản trí tuệ.
Phát minh của Purdue đang dần nổi lên như một giải pháp thay thế tốt hơn cho các thử nghiệm vốn là tiêu chuẩn của ngành từ đầu những năm 1900.
Giáo sư Luna Lu chia sẻ thêm: “Vào năm 2017, phòng thí nghiệm của tôi bắt đầu phát triển công nghệ cảm biến thông minh khi Bộ Giao thông Vận tải bang Indiana yêu cầu trợ giúp loại bỏ sự hư hỏng sớm của mặt đường bêtông mới được sửa chữa bằng cách xác định chính xác hơn thời điểm mặt đường sẵn sàng để cho thông xe”.
Sau khi nhúng một nguyên mẫu ban đầu của cảm biến vào các đoạn của nhiều đường cao tốc tại bang Indiana, chỉ số này liệt kê các phép thử cho các nhà thầu và công nhân xây dựng sử dụng để đảm bảo chất lượng mặt đường.
Cảm biến liên lạc với các kỹ sư thông qua một ứng dụng điện thoại thông minh qua đó biết chính xác khi nào mặt đường đủ cứng để đưa vào sử dụng. Mặt đường càng chắc chắn trước khi xe cộ lưu thông thì càng ít phải sửa chữa thường xuyên. Khả năng nhận thông tin ngay lập tức về cường độ của bê tông cũng cho phép các con đường thông xe đúng giờ hoặc sớm hơn sau khi đổ bê tông.
Với công nghệ tiên tiến này, tình trạng tắc nghẽn giao thông do sửa chữa đường có thể chỉ còn là dĩ vãng. Những người tham gia giao thông sẽ được hưởng lợi khi có một lộ trình di chuyển nhanh hơn, không phải chờ đợi, đồng thời lượng khí thải CO2 do các phương tiện bị chết máy chờ để đi qua công trường cũng sẽ giảm đáng kể.
Giáo sư Lu cho biết: “Công nghệ cảm biến thông minh này cho phép chúng tôi tiết kiệm hàng triệu USD tiền thuế và hàng tỷ giờ đã bị lãng phí do sửa chữa cơ sở hạ tầng giao thông. Nó cho phép bê tông kết nối với các kỹ sư, nhà thầu xây dựng, qua đó biết được các dữ liệu về cường độ bê tông ở bất kỳ thời điểm nào”.
Được biết, công ty khởi nghiệp của Giáo sư Lu, WaveLogix, cũng đang phát triển việc ứng dụng AI (trí tuệ nhân tạo) để tối ưu hóa hỗn hợp bê tông nhằm giảm lượng xi măng trong hỗn hợp bê tông dựa trên dữ liệu mà các cảm biến thu thập từ đường cao tốc.
Việc sản xuất xi măng chiếm 8% lượng khí thải carbon của thế giới. Xi măng dư thừa có thể dẫn đến các vết nứt sớm trên mặt đường. Giáo sư Lu ước tính rằng việc sử dụng quá mức xi măng trong hỗn hợp bê tông có thể gây ra hơn 1 tỷ tấn khí thải carbon mỗi năm.
Giáo sư Lu tin rằng phương pháp mới sử dụng trí tuệ nhân tạo này có khả năng giảm từ 20% đến 25% lượng xi măng được sử dụng trong hỗn hợp bê tông – đồng thời làm cho mặt đường bền hơn và ít tốn kém hơn.
Kết hợp trí tuệ nhân tạo và cảm biến thu thập dữ liệu từ các đường cao tốc trên khắp nước Mỹ, các nhà khoa học đang nỗ lực làm việc để tối ưu hóa quy trình xây dựng - mở ra một tương lai xanh hơn trong thời gian tới.
Sáng đến trường trong màu nắng lung linh như mọi ngày, nhưng hôm nay, các em trường Tiểu học An Khánh, TP.Thủ Đức (TP.HCM) được đón những món quà bất ngờ từ những thầy cô giáo của mình ngay từ cổng trường học.
Khi thành viên Tổ công tác đang quản lý giấy tờ liên quan của tài xế Hùng lập hồ sơ xử lý vi phạm thì bất ngờ tài xế này dùng tay giật số giấy tờ trên rồi bỏ đi. Sau đó, còn dùng tay trái đẩy và dùng tay phải đấm vào ngực đồng chí CSGT cản trở công tác xử lý.
Thực hiện Kế hoạch số 151 về việc khắc phục tồn tại, xử lý vi phạm các công trình chưa được nghiệm thu về PCCC đã đưa vào hoạt động, thời gian qua, Công an Q. Hai Bà Trưng đã chủ động rà soát, yêu cầu các cơ sở nhanh chóng khắc phục và xử lý các vi phạm về an toàn PCCC.
Sau vụ cháy kinh hoàng tại chung cư mini ở phố Khương Hạ, nhiều người dân và chuyên gia đang tìm kiếm, nghĩ cách thử nghiệm những biện pháp thoát nạn, phòng khi xảy ra những vụ hoả hoạn tương tự. Trong đó, đáng chú ý là ý tưởng boong-ke chống cháy của anh Nguyễn Đức Văn ở Yên Thường, Gia Lâm, Hà Nội.
Phòng CSGT Đường bộ - Đường sắt (Công an TP.HCM) vừa phát hiện người đi xe máy vi phạm nồng độ cồn ở mức 0,346 mg/L khí thở. Qua xác minh giấy tờ người này là Phó Chi cục trưởng thi hành án dân sự của một huyện của TP.HCM.
Người dân nếu phát hiện việc trông giữ phương tiện trái phép, thu quá giá vé có thể phản ánh ngay tới lực lượng chức năng trực chốt tại các điểm ngã tư dẫn vào Hội chợ Trung thu Phố cổ, lực lượng chức năng của quận Hoàn Kiếm, Hà Nội sẽ xác minh, xử lý.
Sau khi Nghị quyết 98 của Quốc Hội chính thức có hiệu lực kể từ ngày 1/8 vừa qua, T.PHCM đã tăng tốc việc nghiên cứu, đề xuất, triển khai nhiều dự án hạ tầng giao thông quan trọng để có thể thúc đẩy nhanh hơn việc hoàn thiện hạ tầng cho thành phố.
