Новий асфальт може стати міцнішим на 20% та покласти край вибоїнам

У Великій Британії завершили трирічне випробування нового типу дорожнього покриття, до складу якого входить графен — один із найміцніших відомих у світі матеріалів. За результатами експерименту, проведеного в окрузі Ессекс поблизу Лондона, модифіковане покриття Gipave показало кращі показники зносостійкості та стійкості до води, ніж традиційний асфальт, передає Popular Science.

Тестова ділянка включала дві смуги руху — одну з використанням Gipave, іншу — зі звичайним асфальтом. Після трьох років постійного навантаження автомобілями та вантажівками за різних погодних умов незалежні інженери вилучили зразки покриття для лабораторного аналізу.

Результати показали, що асфальт із графеном продемонстрував на 10% вищу жорсткість і на 20% кращу стійкість до води. Фахівці також помітили, що під час руйнування Gipave тріскався кам’яний заповнювач, а не бітум, який з’єднує елементи покриття. Це свідчить, що графен суттєво підвищує міцність матеріалу та може зробити дороги безпечнішими й довговічнішими.

Асфальт зазвичай виробляють із суміші кам’яних фракцій і в’язкої нафтової речовини — бітуму. Проте графен, отриманий із графіту, має унікальні властивості. Це надтонкий, у мільйон разів тонший за людську волосину, двовимірний матеріал з атомів вуглецю, розташованих у стільниковій структурі. Він у 200 разів міцніший за сталь і вже застосовується у виробництві батарей, напівпровідників та інших високотехнологічних матеріалів.

Перший проєкт Gipave стартував у 2022 році. Тоді інженери уклали 165 тонн нового матеріалу на ділянці під’їзної дороги до автомагістралі. Метою було перевірити, чи витримає графенове покриття інтенсивне навантаження транспорту та перепади температур протягом кількох сезонів.

Проблема утримання доріг залишається однією з найдорожчих для органів влади. У 2021 році на ремонт магістралей і вулиць у США витратили приблизно 206 мільярдів доларів, а сукупні збитки водіїв від пошкоджень автомобілів через вибоїни щороку сягають 26,5 мільярдів доларів. В Україні ж на ремонт доріг у 2025 році закладали 12,5 мільярдів гривень.

Попри очевидні переваги, головним недоліком Gipave залишається висока вартість. За підрахунками інженерів, використання нового матеріалу обходиться приблизно у 30 центів за квадратний фут (0,0929 квадратних метрів), що робить його надто дорогим для масштабного покриття доріг. Наприклад, перепокриття лише однієї милі (1,6 кілометра) чотирисмугової автомагістралі коштуватиме щонайменше кілька сотень тисяч доларів, а оновлення всіх доріг США — близько 124,3 мільярда доларів.

Втім, експерти вважають, що навіть часткове застосування Gipave — зокрема, для ремонту вибоїн чи особливо навантажених ділянок — може стати ефективним рішення. Також це значно зменшить витрати на утримання доріг у майбутньому.