Durante la micidiale ondata di caldo dello scorso fine settimana, alcune strade nel nord-ovest del Pacifico hanno ceduto. Gli operai si sono avventurati in condizioni rovinose per rimettere insieme cemento crepato e asfalto. I ponti levatoi in acciaio sono stati bagnati con acqua per assicurarsi che non si gonfiassero sotto il caldo opprimente.
La cupola di calore che si trovava sulla regione ha fornito un brutale stress test delle sue strade, alcune delle quali non sono state in grado di resistere a più giorni di temperature da record. È qualcosa che è già successo in passato, a Washington, Wisconsin, South Dakota e in qualsiasi altro luogo in cui si verificano ondate di caldo estreme.
Ecco un esempio di come il calore stia causando la deformazione di alcune pavimentazioni stradali. Le nostre squadre sono al lavoro stamattina per riparare la SR 544 nella contea di Whatcom, cercando di riaprirla entro il pomeriggio. https://t.co/53XoBDBOMZ
— Traffico WSDOT (@wsdot_traffic) 28 giugno 2021
“Puoi progettare qualcosa in modo che funzioni a una temperatura molto calda o meno. Non è questo il problema”. Steve Muench, professore di ingegneria civile all'Università di Washington, afferma. Il problema è che il caldo attuale supera le aspettative ingegneristiche. Risolvere questo problema più grande richiederà ingegneria, pianificazione e un sacco di forza di volontà pubblica.
Perché queste strade non sopportano il caldo?
Diversi tipi di strade si comportano in modo molto diverso sotto il calore. Negli Stati Uniti, le strade sono in genere realizzate con uno dei due materiali: asfalto o cemento.
Le strade in cemento, dice Muench, sono generalmente fatte di cemento Portland. Per fare qualcosa come un'autostrada, si forma in grandi lastre, che possono essere lunghe circa 15 piedi e larghe quattro piedi. Al variare delle temperature, queste grandi lastre di cemento si espandono e si contraggono. (Quanto si espandono o si contraggono solitamente è determinato dal tipo di rocce frantumate che compongono il cemento.)
Tutto questo è normale. Di solito, c'è abbastanza spazio tra le lastre in modo che l'espansione (nella stagione calda) e la contrazione (nella stagione più fredda) passino completamente inosservate dal guidatore medio. Ma quando fa caldo insolitamente, alcune di quelle lastre di cemento iniziano a esaurirsi dallo spazio per i gomiti, specialmente se pezzi di sabbia o altri detriti sono entrati nelle fessure tra le lastre.
Calore = espansione. Diamo uno sguardo a un pannello di cemento che è apparso sulla NB I-5 sulla I-405 a Tukwila. Le squadre stanno rimuovendo il pannello danneggiato e lo stanno riempiendo di nuovo. Nessun tempo stimato per riaprire queste corsie e la rampa. Fortunatamente, non c'è molto di un backup al momento. pic.twitter.com/OLd1Ewf6Kt
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“Quando diventa davvero, davvero anormalmente caldo, come se non fosse così caldo da molto tempo, si espande così tanto da finire nella lastra adiacente. Non c'è più spazio per espandersi, si spingono l'uno contro l'altro e poi spuntano “, dice Muench.
L'asfalto è una bestia completamente diversa. “L'asfalto è un materiale viscoelastico, che dipende dalla temperatura. Quindi, più è caldo, più è fluido”, afferma Muench. Se fa abbastanza caldo, alcune strade asfaltate possono diventare morbide o deformarsi come Play-Doh, formando solchi quando auto e camion ci passano sopra.
Sia le strade asfaltate che quelle in cemento possono essere progettate per resistere al calore. “Sappiamo già come adattare i materiali al comportamento in luoghi più caldi”, afferma Muench. “Ecco perché Phoenix non sta cadendo a pezzi: non è Armageddon lì perché fa più caldo.”
Il problema è che quando alcune di queste strade nello stato di Washington venivano progettate, usare quei materiali o tecniche di progettazione sarebbe stato eccessivo: l'area normalmente non diventa calda come Phoenix , quindi non c'era bisogno di costruire pensando al calore estremo. Ora, quel calcolo potrebbe cambiare.
Prepararsi per un futuro che non assomiglia al passato
Quando gli ingegneri progettano strade, possono esaminare i record meteorologici storici di un'area e capire cosa è normale. Quanta pioggia riceve questo posto? Quali sono gli estremi del caldo o del freddo? Quali sono le probabilità che il vicino fiume si allaghi nei prossimi 50 anni? Tutte queste informazioni possono indicare quali materiali e progetti scelgono gli ingegneri. Ma potrebbe non bastare più.
“Con il cambiamento climatico, dovresti pensarci molto attentamente e andare: 'Dovrei davvero progettare qualcosa basato su informazioni in passato che potrebbero non essere più rilevanti? O dovrei progettarlo in base a ciò che progettiamo per il futuro?'”, afferma Muench.
Le strade durano a lungo, quindi costruire per il futuro inizia ad avere molto senso. Gli ingegneri possono utilizzare i modelli climatici per prevedere come le cose potrebbero cambiare nel tempo e costruire per un futuro più caldo, più umido o più secco di qualsiasi cosa vista nelle registrazioni meteorologiche del passato.
Anche le strade sviluppate sulla base di quei modelli non saranno perfette. “Non puoi progettare per tutto. Alcune cose rompono semplicemente la tua infrastruttura”, afferma Muench. Quando si verifica un'enorme tempesta o un terremoto o qualsiasi altro disastro, alcune cose si romperanno, non importa quanto siano ben progettate. A quel punto, dice Muench, la domanda diventa come recuperare rapidamente da tutto ciò. Ciò richiede diversi set di risorse e pianificazione, come assicurarsi che i materiali siano disponibili e che la forza lavoro sia addestrata a rispondere immediatamente. Questi piani di emergenza sono vitali durante i grandi disastri in modo che quando accade il peggio, una comunità è pronta ad affrontarlo.
“Non puoi progettare per tutto. Alcune cose rompono semplicemente la tua infrastruttura.”
Costruire per il futuro e prepararsi per le emergenze future sono entrambe possibili. Abbiamo le informazioni e la tecnologia per realizzarlo. La domanda più grande, dice Muench, è se le persone sono disposte a investire denaro e risorse in infrastrutture in grado di resistere alle tempeste in arrivo, sia letterali che figurate. “Spero in un certo senso che stiamo attraversando quel ponte – nessun gioco di parole – verso dove potremmo essere disposti a spendere un piccolo sforzo, tempo e denaro per questo tipo di cose”, dice Muench.
Com'è, molti dipartimenti di transito in tutto il paese hanno dovuto affrontare budget ridotti mentre cercano di tenere insieme infrastrutture obsolete costruite per un clima diverso. La pianificazione futura è importante, ma spesso passa in secondo piano rispetto a preoccupazioni più immediate, come la cura delle strade stressate dal calore mentre si piegano. Le squadre escono, riparano le lastre di cemento o l'asfalto e ripristinano il flusso del traffico. Non è una soluzione permanente.
“È solo una specie di aspettare che qualcosa si rompa e poi aggiustarlo quando si rompe”, dice Muench. “La soluzione più grande è cercare di anticipare la curva e pensare a cosa accadrà in futuro.”