Materiały używane w budownictwie i tworzeniu infrastruktury, takie jak stal, beton, asfalt, drewno czy szkło, reagują na zmiany temperatury poprzez rozszerzanie się i kurczenie. Stal, będąca jednym z kluczowych materiałów konstrukcyjnych, jest szczególnie podatna na wahania temperatury. Wysoka przewodność cieplna stali sprawia, że przy wzroście temperatury wydłuża się ona, a przy spadku kurczy. Beton, choć mniej podatny na zmiany wymiarów niż metale, również reaguje na wahania temperatury, co może prowadzić do powstawania mikropęknięć, zwłaszcza w miejscach narażonych na skrajne różnice temperatur. Wysoka ekspansja cieplna betonu jest szczególnie widoczna w dużych konstrukcjach, takich jak mosty, wiadukty czy wielkopowierzchniowe płyty podłogowe. Asfalt, który pokrywa większość dróg, również silnie reaguje na temperaturę – w upale staje się bardziej miękki i podatny na odkształcenia, podczas gdy zimą staje się kruchy, co prowadzi do pęknięć. Nawet drewno, wykorzystywane w budownictwie ekologicznym i wykończeniach, zmienia swoje właściwości pod wpływem temperatury i wilgotności – może pęcznieć lub się kurczyć, co wpływa na jego stabilność konstrukcyjną. Szkło, używane np. w oknach czy fasadach budynków, pod wpływem ciepła może ulegać deformacjom, a w skrajnych przypadkach pęknięciom.
Rozszerzalność temperaturowa tych materiałów może prowadzić do poważnych konsekwencji w infrastrukturze, jeśli nie zostanie odpowiednio uwzględniona na etapie projektowania. W przypadku torów kolejowych, które są wykonane głównie ze stali, wysokie temperatury powodują wydłużenie szyn, co w skrajnych przypadkach prowadzi do ich wyginania i tworzenia tzw. „wybrzuszeń”. To zjawisko stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa, gdyż wybrzuszenia mogą doprowadzić do wykolejenia pociągu. Z drugiej strony, w niskich temperaturach, stal kurczy się, co może prowadzić do pęknięć torów, co również stwarza zagrożenie dla ruchu kolejowego. W budownictwie rozszerzalność temperaturowa betonu jest równie istotnym problemem – beton, reagując na ciepło i zimno, może pękać, zwłaszcza jeśli nie zostały przewidziane odpowiednie dylatacje. Pęknięcia te, początkowo niewielkie, mogą z czasem się powiększać, prowadząc do osłabienia całej konstrukcji. W infrastrukturze drogowej asfalt poddawany cyklicznym zmianom temperatury staje się podatny na powstawanie spękań, szczególnie w okresie jesienno-zimowym, kiedy wilgoć penetruje mikropęknięcia, a następnie zamarza, rozszerzając te uszkodzenia. W miastach, które doświadczają intensywnych letnich upałów i mroźnych zim, takie zjawiska mogą prowadzić do szybszego zużycia nawierzchni dróg, zwiększając koszty ich utrzymania.
Aby radzić sobie z problemem rozszerzalności temperaturowej, inżynierowie wprowadzają różnorodne rozwiązania, które minimalizują ryzyko uszkodzeń. W przypadku torów kolejowych jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań są tzw. dylatacje termiczne, czyli specjalne przestrzenie pomiędzy sekcjami torów, które umożliwiają bezpieczne wydłużanie i kurczenie się stali bez ryzyka deformacji. Podobnie w konstrukcjach betonowych, takich jak mosty czy wielkie płyty fundamentowe, stosuje się szczeliny dylatacyjne, które pozwalają betonowi na rozszerzanie się bez pękania. W budownictwie stosuje się również mieszanki betonowe o zwiększonej odporności na zmiany temperatury oraz dodatki, które redukują skurcz termiczny materiału. W drogownictwie technolodzy opracowują nowe, bardziej elastyczne mieszanki asfaltowe, które są mniej podatne na deformacje w wysokich temperaturach oraz bardziej odporne na pękanie w zimie. Monitorowanie temperatury powietrza i powierzchni jest kluczowe, szczególnie w obszarach, gdzie temperatura ulega częstym wahaniom. Stacje meteorologiczne i systemy pomiarowe pozwalają inżynierom przewidywać, kiedy może dojść do niebezpiecznych zmian w stabilności materiałów, co umożliwia planowanie działań prewencyjnych, takich jak naprawa torów czy dróg, zanim dojdzie do poważniejszych uszkodzeń. Dzięki precyzyjnemu monitorowaniu temperatury możliwe jest także dostosowanie harmonogramu prac budowlanych do warunków atmosferycznych, co zwiększa trwałość i bezpieczeństwo budowanych obiektów. W tym celu niezbędnym jest profesjonalny termometr, np.. LB-532, który wykonuje nie tylko dokładne pomiary temperatury, ale również ciśnienia czy wilgotności. Wszystkie te parametry mają wpływ na tworzywa wykorzystywane w budownictwie, dlatego warto jest je uwzględniać w projektowaniu infrastruktury.