WaveLogix コンクリート センサーは道路の強度をリアルタイムで報告します

パデュー大学の教授が発明したコンクリートセンサーが、コンクリートの早期破損を防ぐために米国の州間再建プロジェクトに導入されている。

パデュー大学ライルズ土木工学学校の校長代理であるルナ・ルー氏は、2017 年からセンサーの開発を主導してきました。彼女は、より大規模な販売と製造に向けて Rebel コンクリート強度センサーを開発するために、2021 年にスタートアップ企業 WaveLogix を設立しました。 連邦道路管理局からの資金提供を受けて、コンクリートの州間高速道路がある州がセンサーのテストに参加している。 インディアナ州とテキサス州が最初に導入した２州だ。

このセンサーは今年初め、テキサス州ヒルズボロの州間高速道路 35 号線の区間、インディアナ州インディアナポリス近郊に建設中の新しい州間高速道路 469 号線のランプ、さらに州間高速道路 70 号線と州間高速道路 74 号線の一部にコンクリートを注入する際に追加されました。 。 ミズーリ州、ノースダコタ州、カンザス州、カリフォルニア州、テネシー州、コロラド州、ユタ州も研究に参加しています。

道路建設業者はセンサーを使用することで、コンクリートサンプルを採取して分析することなく、生コンクリートが走行できるほど成熟した時期を判断できるようになります。 パデュー大学のニュースリリースによると、センサーは「生コンクリートを直接監視し、その多くの特性を一度に正確に測定する」という。 「舗装が交通量が多いのに十分な強度があるとき、センサーはスマホアプリを介してエンジニアに正確に通信します。」

コンクリートセンサーはコンクリートを注入する前に設置され、コンクリートで覆われます。 センサー ケーブルは再利用可能なハンドヘルド デバイスに接続されており、データが必要な限り、コンクリート強度データをリアルタイムで自動的に記録します。 パデュー大学による以下のビデオは、それらがどのように設置されるかを示しています。

この技術は、実験室でのコンクリートの強度試験中に発生する可能性のある不一致を防ぐように設計されており、新しい道路の開通が早すぎてコンクリートの寿命が短くなる可能性があります。 正確なリアルタイムデータがあれば、新しい道路を時間通りに開通し、将来の建設コストを削減でき、それが二酸化炭素排出量の削減にもつながると大学は述べている。

「インフラ修理による交通渋滞により、年間40億時間と30億ガロンのガソリンが無駄になっています」とルー氏は言う。 「これは主に、コンクリートの強度レベルに関する知識と理解が不十分であることが原因です。」

Lu 氏の会社 WaveLogix は、パデュー研究財団技術商業化局からこの技術のライセンスを取得しており、同局は知的財産に関する特許保護を申請しています。 Rebel コンクリート強度センサーは、今年後半に市場に投入される予定です。

この黒い円形のセンサーは、打設コンクリートの下から、データロガーと呼ばれる地上の手持ち装置に接続されたコードを介して、コンクリートの強度レベルに関するデータを送信します。 エンジニアはスマートフォン アプリを通じてこのデバイスからリアルタイム データを受け取ります。パデュー大学写真/レベッカ マケルホー 一方、ルー氏は、センサーのデータを使用してコンクリート製造や道路工事に関連する二酸化炭素排出量を削減する方法にも取り組んでいます。 WaveLogix は、人工知能を活用して、早期ひび割れにつながる可能性のあるコンクリート混合物にセメントが過剰に充填されるのを防ぐ方法を開発しています。

「コンクリート混合物の最大の問題は、コンクリートの強度を高めるためにより多くのセメントを使用することです」とルー氏は言います。 「それでは道路をすぐに開通させることはできません。」

彼女は、「コンクリート配合の過剰設計により、年間 10 億トン以上の炭素排出が発生している」と推定しています。

彼女は、人工知能によって混合物中のセメントの量を最大 25% 削減できるようになり、それによってコストと汚染が削減できると期待しています。

「新しいタイプのテクノロジーの開発を通じてインフラに影響を与えるという強い責任を感じています」と彼女は言います。 「土木工学の分野で、私たちが世界に影響を与えなければ、世界は心配する必要はありません。」