Los sensores de resistencia de la carretera de Purdue Engineers forman parte de I

Los sensores del sistema de detección de resistencia del concreto WaveLogix REBEL, que se ven aquí en un sitio de construcción de carreteras en Tennessee, ayudan a detectar la resistencia de la carretera en tiempo real.

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Se están instalando sensores en el cruce de la Interestatal 69 y la Interestatal 465 que podrían cambiar un sistema centenario de medición de la resistencia de las carreteras.

Los sensores fabricados por WaveLogix podrían ayudar a reducir las emisiones globales de carbono en alrededor de mil millones de toneladas al año mediante una disminución en el exceso de producción de cemento si se usan lo suficiente, dijo Henry Silva, ingeniero de desarrollo de productos de la compañía. También pueden acelerar los proyectos, ya que los ingenieros y trabajadores de la construcción podrán determinar la resistencia del concreto en tiempo real, ahorrando dinero a los contribuyentes, dijo.

La nueva empresa de tecnología fue formada por Silva y Luna Lu, decana asociada de la facultad de Purdue College of Engineering, cuando Silva era un estudiante universitario.

Los investigadores de Purdue desarrollaron el sistema de detección de resistencia del concreto WaveLogix REBEL a lo largo de varios años, comenzando en 2016, cuando los estudiantes comenzaron a trabajar en el diseño de los sensores. El estudiante de ingeniería de Purdue, Zhihao Kong, consiguió que la tecnología funcionara en un laboratorio, pero necesitaba una interfaz con los sensores para que los datos pudieran cargarse automáticamente, dijo Silva.

Con Lu como cofundador y director ejecutivo y Silva como ingeniero de desarrollo de productos, WaveLogix comenzó a trabajar en un producto que los departamentos de transporte de todo el país podrían utilizar.

"La persona promedio puede notar que la construcción no lleva tanto tiempo", dijo Silva. "Pero en la industria, cuando aparezca una tecnología como esta, reemplazará por completo el antiguo método de prueba y abrirá una nueva era de construcción al poder obtener más resultados basados en datos y analizar los problemas de infraestructura de manera diferente que antes".

El método predominantemente utilizado para medir la resistencia del concreto implica tomar muestras cilíndricas de concreto y presionarlas usando una prensa hidráulica para determinar si pueden soportar el peso de los vehículos, dijo Silva.

Los sensores del sistema de detección de resistencia del concreto WaveLogix REBEL, que se ven aquí cerca del futuro cruce de la Interestatal 465 y la Interestatal 69, ayudan a detectar la resistencia de la carretera en tiempo real.

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Cuando se tomaron de la carretera, las muestras a menudo no tenían la misma resistencia que el resto de la carretera, lo que llevó a los ingenieros del proyecto a compensar en exceso agregando demasiado cemento a la mezcla, lo que también disminuye la longevidad de la carretera. Las muestras también requirieron que los trabajadores de la construcción esperaran a que se analizaran las muestras, mientras que los sensores WaveLogix permitirán actualizaciones en tiempo real de la resistencia de la carretera cargadas a través de servicios en la nube después de que estén enterrados en la carretera, dijo Silva.

“Nuestro sistema se compone de tres componentes, el primero es el sensor en sí, un objeto con forma de disco del que sale un cable y que se conecta a un registrador de datos. Se conecta y toma medidas del sensor, que las envía a la nube. Los usuarios del panel pueden observar de forma remota la solidez de la carretera a lo largo del tiempo”, dijo. "Es realmente importante porque será una tecnología innovadora en esta industria, que reemplazará un método de prueba de más de 100 años".

El Departamento de Transporte de Indiana comenzó a trabajar con la Universidad Purdue para realizar más investigaciones sobre los sensores en 2017, dijo la portavoz del INDOT, Natalie Garrett, en un correo electrónico.

"La agencia reconoció la tecnología como una oportunidad para tener la capacidad de medir potencialmente la resistencia 'en tiempo real' de los pavimentos de concreto, ayudando específicamente a determinar cuándo abrir al tráfico una sección de carretera recién pavimentada o parchada", dijo. "Lo ideal sería que la información proporcionada por los sensores ayudaría a los ingenieros y al personal de construcción a evitar que el hormigón nuevo tenga tráfico antes de que tenga la resistencia suficiente para soportar la carga".

La primera prueba de sensor exitosa se realizó en la Interestatal 65 cerca de Lafayette en 2020, y el interés en el producto ha crecido exponencialmente desde entonces.

“Originalmente, el proyecto fue financiado por INDOT, pero desde entonces se han unido 12 estados, lo que incluye una contribución financiera a la tecnología que se utiliza en el laboratorio WaveLogix. Cumplimos con nuestra obligación implementando nuestra tecnología en su estado”, dijo Silva.

Junto con Indiana, los miembros de WaveLogix están probando productos en Missouri, Tennessee, Kentucky, Texas, Kansas, Colorado y California, entre otros estados, dijo Silva.

Ahora, los sensores ayudarán a los funcionarios del INDOT a culminar uno de los proyectos viales más ambiciosos en la historia del estado. Los primeros sensores para el intercambio I-465/I-69 se colocaron la semana pasada. A medida que el proyecto de extensión de la I-69 de $2 mil millones de Martinsville al condado de Marion concluya el próximo año, los líderes del INDOT podrán determinar la solidez del intercambio en tiempo real mientras se preparan para abrirlo el próximo año, dijo Garrett en un correo electrónico.

"El impacto potencial que podrían tener estos sensores es enorme", afirmó. “Al adquirir datos in situ, se ahorra mucho tiempo, así como menos mano de obra y logística para completar las pruebas de resistencia del hormigón. Además, los datos recopilados pueden ayudar a prevenir fallas prematuras del concreto debido a la apertura demasiado pronto de una sección del pavimento de concreto, lo ideal sería evitar la necesidad de parchar en el futuro cercano”.