Vì sao nóng 40 độ C, đường bộ, đường sắt ở Anh đã chảy nhựa, cong vênh?

Hiện tại, các tuyến đường sắt chính phải tạm dừng hoạt động, tàu phải chạy với tốc độ chậm hơn, đường băng và một số con đường bị chảy nhựa.

Lý do có nơi nhựa đường tan chảy

Thông thường nước Anh có thời tiết mát mẻ và vì vậy hệ thống giao thông nước này được xây dựng để thích nghi được với cả nhiệt độ nóng và lạnh ở mức vừa phải. Theo trang MailOnline, những con đường ở Anh được xây dựng để đối phó với điều kiện thời tiết mưa nhiều, ít nóng.

Chia sẻ với Mail Online, Tiến sĩ Julian Dean đến từ Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu tại Đại học Sheffield cho biết: “Anh quốc hoàn toàn có thể xây dựng những con đường chịu được nhiệt độ cao, chẳng hạn như ở Tây Ban Nha hoặc ở bang Nevada (Mỹ) bằng cách sử dụng polyme đặc biệt và chất kết dính ở lớp trên cùng của mặt đường. Tuy nhiên, quá trình đó rất tốn kém và không thực sự khả thi cũng như không hợp lý để áp dụng cho tất cả các loại đường và không thể bảo đảm một công trình có thể kiên cố trước mọi tình huống. Vẫn có những yếu tố bất ngờ xảy ra".

Về hệ thống đường bộ tại Anh, theo cơ quan đường bộ National Highways, ở những tuyến đường cao tốc huyết mạch thường được xây dựng với bề mặt nhựa cải tiến và có thể duy trì đàn hồi khi nhiệt độ mặt đường lên tới 60 độ C, tương đương nhiệt độ không khí là 40 độ C. Tuy nhiên, ở những tuyến đường địa phương, chất lượng nhựa đường không cao bằng nên thường chảy ra khi mức nhiệt trên đường tới ngưỡng 50 độ C.

Giáo sư Xiangming Zhou, người đứng đầu ngành kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học Brunel, nhận định: Ở ngưỡng đó, “nhựa đường có thể chảy ra và mặt đường nhờn hơn khiến ô tô rất khó phanh”.

Trước thông tin đường băng tại sân bay Luton chảy nhựa, Tiến sĩ Julian Dean lý giải, việc xây dựng các bề mặt đường băng có thể chịu được nhiệt độ khắc nghiệt là không quá phức tạp nhưng sẽ rất tốn kém nếu áp dụng các tiêu chuẩn này cho tất cả các đường băng trong nước.

Dưới ánh nắng trực tiếp, mặt đường có thể nóng hơn nhiệt độ không khí tới 20 độ C. Do vậy, khi nhiệt độ không khí ở mức 25 độ C thì mặt đường ở Anh cũng đã có hiện tượng chảy nhựa.

Ông Rick Green, Chủ tịch của Liên minh Công nghiệp Nhựa đường, nói rằng để một con đường có thể chống chọi với mọi nhiệt độ là “một thách thức đáng kể đối với các kỹ sư thiết kế”. Ở nhiệt độ cực cao, chất nhớt bitum trong nhựa đường có thể bị chảy ra và tăng nguy cơ khiến đường biến dạng.

Đường ray cong vênh

Với đường sắt, về mặt kĩ thuật, đường ray thường được làm bằng thép, có nhiệt độ nóng chảy cực cao trong khoảng 1371-1540 độ C. Tuy nhiên, nhiệt độ cao bất thường vẫn có thể làm cho các thanh ray thép giãn nở và bị xô lệch.

Theo trang Network Rail, các tuyến đường sắt đều có nguy cơ bị cong vênh trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt vì sức nóng khiến kim loại nở ra. Tiến sĩ Dean cho hay: “Thông thường, thép nở ra khi thời tiết nóng, đây là hiện tượng tự nhiên”. Do đó, đối với các thanh thép đã được lắp ráp cố định như đường ray thì dưới nhiệt độ cao, thanh thép có thể cong, vênh và thay đổi cấu trúc ban đầu.

Và khi xây dựng đường sắt, các nhà thiết kế đã xác định một khoảng nhiệt độ mà loại vật liệu họ sử dụng có thể thích ứng được. Theo Tiến sĩ Dean: “Các nhà thiết kế đường sắt Anh chọn nhiệt độ trung bình của đường ray là 27 độ C – mức nhiệt trung bình mùa hè của Vương quốc Anh - với mục đích giúp hệ thống đường sắt hoạt động an toàn cả trong mùa đông và mùa hè. Vì các vật liệu được chọn chỉ chịu mức độ trung bình khi trời nóng và lạnh nên khi thời tiết chuyển biến quá nóng hoặc quá lạnh, hạ tầng giao thông này không thích nghi được”.

Chưa kể, vì có sự chênh lệch 15 độ C giữa nhiệt độ không khí và đường ray nên khi nhiệt độ không khí ở mức 40 độ C đồng nghĩa bề mặt đường ray đã lên tới 55 độ C, vượt quá ngưỡng thích ứng của hệ thống đường sắt nước Anh. Và đó là lý do chúng xuất hiện hiện tượng cong vênh xô lệch.

Trước mắt, các kỹ thuật viên đang tạm áp dụng một số biện pháp hỗ trợ để hạn chế tình trạng đường ray xô lệch như sơn màu trắng lên đường ray (giúp giảm nhiệt độ đường ray đi 5 độ C) hay hạn chế tốc độ tàu chạy (giúp giảm áp lực lên đường ray). Nếu triển khai đồng bộ các biện pháp phòng ngừa thời tiết khắc nghiệt đối với toàn hệ 20,000 dặm đường ray của nước Anh là rất tốn kém.

Nhưng về lâu dài, khi thời tiết biến đổi khắc nghiệt, các nhà quản lý Anh cần một giải pháp dài hơi hơn.

Video công nhân đường sắt Anh sơn trắng trên thanh ray đường sắt để giảm tác động từ thời tiết nắng nóng:

Nhà máy đóng tàu lớn thứ 3 Hàn Quốc thiệt hại 400 triệu USD vì đình công