Nauka

Nowy patent Politechniki Białostockiej. Chodzi o innowacyjne urządzenie

2026.02.12 07:50

Urządzenie do badania zużycia powierzchni górnych warstw nawierzchni drogowych to unikalny patent Politechniki Białostockiej i Politechniki Gdańskiej, który może pomóc w projektowaniu bezpieczniejszych dróg. Dzięki niemu jeszcze przed ułożeniem nawierzchni można sprawdzić, jak będzie zachowywać się w trakcie użytkowania i czy zapewni odpowiednią przyczepność.

Politechnika Białostocka zdobyła patent na Urządzenie do symulacji zużycia powierzchni górnych warstw nawierzchni drogowych. Pozwala ono przed ułożeniem nawierzchni szacować jej właściwości przeciwpoślizgowe w okresie użytkowania. Co ciekawe, historia jego powstania zaczęła się bardzo niepozornie - od badań polerowalności kruszyw i… starej betoniarki.

- Droga, która doprowadziła nas do skonstruowania urządzenia do symulacji zużycia powierzchni górnych warstw nawierzchni, rozpoczęła się ponad 20 lat temu - podkreśla dr inż. Marta Wasilewska, adiunkt w Katedrze Geotechniki, Dróg i Geodezji na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej. – Zaczęła się ona od badań odporności na polerowanie kruszyw grubych, które są stosowane do warstw ścieralnych i mają wpływ na właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni drogowych. Ale zrozumieliśmy, że nie można ograniczać się jedynie do kontroli kruszywa. Na etapie projektowania górnej warstwy, te działania są niewystarczające, aby oszacować właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni w rzeczywistych warunkach ruchu. Dlatego skonstruowaliśmy urządzenie, które pozwalało na ocenę wpływu kruszyw o określonej polerowalności na właściwości przeciwpoślizgowe warstwy z mieszanki mineralno-asfaltowej. Wykorzystaliśmy elementy starej betoniarki, opon zakupionych na szrocie. Po próbkach toczyły się trzy opony, a na ich powierzchnie była dozowana woda oraz ścierniwo. Stopień ich zużycia był określany na podstawie pomiaru tarcia wahadłem angielskim.

Urządzenie pokazuje, co dzieje się z nawierzchnią

Prosty prototyp dawał obiecujące wyniki, ale z czasem pojawiła się potrzeba stworzenia bardziej zaawansowanego stanowiska. Nowe urządzenie pozwala zasymulować to, co dzieje się z nawierzchnią pod wpływem ruchu, wody i zanieczyszczeń, a dzięki temu ocenić jej właściwości przeciwpoślizgowe jeszcze na etapie projektowania.

- Wynalazki mają jedną matkę - potrzebę - podkreśla dr inż. Marta Wasilewska. – Pomysł na nowe urządzenie, pojawił się przy realizacji projektu SEPOR realizowanego przy współpracy z Politechnika Gdańską, finansowanego ze środków NCBiR. Musieliśmy dysponować urządzeniem, które umożliwi nam testowanie różnych składów nawierzchni poroelastycznych opracowywanych przez Politechnikę Gdańską. Pierwotnie myśleliśmy, że będzie to możliwe w urządzeniu Wehner/Schuzle. Oczekiwania i wyobrażenia naukowców kontra rzeczywistość, w naszej pracy to jest najlepsze (uśmiecha się). Okazało się, że testowanie próbek poroealstycznych w urządzeniu Wehner/Schuzle nie jest to możliwe. A na horyzoncie kamienie milowe projektu. Presja czasu. Trzeba wytypować te składy nawierzchni poroelastycznej, które powinny być wbudowane do wielkoskalowych odcinków testowych. Decyzja zespołu – budujemy nowe stanowisko.

W prace nad finalną wersją włączyli się również inżynierowie z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej.

- Zespół projektowy składający się z inżynierów z Wydziału Mechanicznego oraz z Wydziału Budownictwa i Nauki o Środowisku opracował unikatowe rozwiązanie stanowiska do badania wierzchniej warstwy stosowanej w nawierzchniach drogowych - mówi prof. Szusta. - Kompaktowa konstrukcja pozwala na płynne sterowanie siłą nacisku. To pozwala na symulację warunków zużycia nawierzchni zbliżonych do rzeczywistych warunków panujących na drodze, która zużywa się w inny sposób przy ruchu samochodów osobowych, inaczej - ciężarowych.

Tagi