研究人员推动创新解决方案以促进塑料道路的使用

美国各地有数百万条道路是用沥青路面建造的，但随着时间的推移，沥青路面会逐渐老化。现在，密苏里大学的研究人员正在使用包括塑料废物在内的可回收材料作为修复美国破裂的道路系统的可持续解决方案。

密苏里州沥青路面和创新实验室(MAPIL)的研究人员最近与密苏里州交通部(MoDOT)合作，沿着密苏里州155号州际公路的一部分，使用废轮胎和塑料废物等回收材料创建了一条真实世界的测试道路布斯希尔。

MAPIL总监BillButtlar表示，通过提高沥青混合料的可持续性，这种创新方法可以帮助减少进入垃圾填埋场或泄漏到环境中的物品数量。

“密苏里州是一个展示州，所以我们采取非常务实的观点，”巴特拉尔说。“科学可能是棘手和困难的，但我们能够胜任这项任务。我们很兴奋，虽然我们的方法在实验室中很复杂，但在现场执行起来很简单，因此它使其易于适应、可扩展和成本低-可以有效地融入多种类型的道路环境。”

I-155项目使该集团之前的测试道路(沿着密苏里州哥伦比亚体育场大道延伸)又向前迈进了一步。I-155项目不仅测试四种不同类型的再生材料，还将评估九种不同类型的再生材料在沥青路面建造中的实际有效性。其中包括三种不同类型的聚乙烯(PE)(一种塑料杂货袋中常见的材料)和磨碎的轮胎橡胶(一种处理废旧轮胎的新方法)。

“这些项目为我们提供了一个机会，可以用这些材料有意建造下一代道路，而不是作为一种线性垃圾填埋场，同时也可以帮助环境，同时使花在这样的交通基础设施上的美元价值延伸到更远的未来，”巴特拉尔说道，他同时也是灵活路面领域的格伦巴顿主席。

密歇根大学在美国此类工作中处于领先地位，因为其团队已经解决了大多数转化研究问题，例如耐久性和安全性，这些问题可能会阻止总承包商或交通部门采用这种突破性策略。

“我们不仅仅生活在实验室里，”巴特拉尔说。“在交通材料研究领域，我们需要了解用于建造道路的所有各种材料——岩石、沥青和回收材料——在现实世界中的表现如何，并如何凝聚在一起建造道路。”

“沥青会受热液化，当你添加塑料或橡胶材料等添加剂时，你必须让所有东西都以良好的附着力粘合在一起。但我们只有在我们生产沥青时才能知道这种情况是否成功发生。全尺寸水平，然后将其暴露于不同的天气条件和交通拥堵等因素中。”

由密苏里州沥青路面和创新实验室设计的沥青路面测试混合物样品已准备好进行进一步的实验室测试，以确定其强度和耐久性。图片来源：密苏里大学

MAPIL专注于干法工艺，研究人员可以在将其应用于路面之前轻松地将可回收材料直接添加到混合物中。

MAPIL土木与环境工程系助理研究教授PunyaRath表示：“塑料的形式、形状和尺寸给材料的流动、行为和混合方式带来了不同的挑战。”“因此，我们进行了几乎一整年的广泛小规模测试，然后才与承包商一起进行更大规模的现场测试。”

这一过程的一个优点是研究人员可以使用移动研究实验室在现场测试混合物，该实验室是他们为体育场大道和I-155项目开发并使用的。

Rath说：“密苏里州交通部(MoDOT)在现场拥有一个移动研究实验室能够极大地帮助密苏里州交通部(MoDOT)，该实验室能够快速测试样本并在24-48小时内提供结果，以便更好地为流程提供信息。”

巴特拉尔以环境问题为由，表示团队确保他们所做的一切都在环境保护局(EPA)规定的当前限制范围内。

“我们设计的材料能够在最长的时间内以最高的比例保留或捕获环境副产品。这不会是100%的遏制，”巴特拉尔说。“在自然环境中建造的所有东西都会随着时间的推移而退化，这就是为什么EPA对所有东西都有标准，我们确保我们安全地遵守这些标准。”