Sådan blander du gamle dæk og murbrokker for at skabe bæredygtige veje

Forskere har vist, hvordan en blanding af gamle dæk og murbrokker kan bruges som et bæredygtigt vejbyggeri, i en affaldsfri løsning for at øge genanvendelsen og understøtte den cirkulære økonomi.

Konstruktion, renovering og nedrivning tegner sig for omkring halvdelen af ​​det årlige affald, der produceres på verdensplan, mens der årligt genereres omkring 1 milliard skrotdæk globalt.

Det nye materiale, udviklet af forskere ved RMIT University, er den første til at kombinere genanvendt murbrokker og gummi i en blanding, der er præcist optimeret til at opfylde vejtekniske sikkerhedsstandarder.

Designet til at blive brugt til basislag, den genbrugte blanding er mere fleksibel end standardmaterialer, gør vejene mindre tilbøjelige til at revne.

Ledende forsker Dr. Mohammad Boroujeni sagde, at murbrokker-gummiblandingen kunne levere både miljømæssige og tekniske fordele.

"Traditionelle vejbaser er lavet af uholdbare jomfruelige materialer - udbrudt sten og naturligt sand, " sagde Boroujeni.

"Vores blandede materiale er et 100 % genanvendt alternativ, der tilbyder en ny måde at genbruge dæk og byggeaffald på, samtidig med at de præsterer stærkt på nøglekriterier som fleksibilitet, styrke og permanent deformation. Mens vi presser på mod en cirkulær økonomi, der kan eliminere spild og understøtte den fortsatte brug af ressourcer, vores genbrugsblanding er det rigtige valg for bedre veje og et bedre miljø."

I Australien, kun 16 % af skrotdæk genanvendes indenlandsk. Omkring 3,15 millioner tons forarbejdet bygningsbrokker - kendt som recirkuleret betonaggregat (RCA) - tilføjes hvert år til lagre i stedet for at blive genbrugt.

I 2019, føderale og statslige regeringer blev enige om at forbyde eksport af visse affaldsmaterialer, med det formål at opbygge Australiens kapacitet til at generere genbrugsvarer af høj værdi og tilhørende efterspørgsel. Som en del af aftalen hele brugte dæk vil være forbudt at eksportere i december 2021.

På vej mod en cirkulær økonomi

Veje er lavet af fire lag - en undergrund, base og sub-base, med asfalt på toppen.

Alle lag skal være stærke nok til at modstå trykket fra tunge køretøjer, samtidig med at den er fleksibel nok til at tillade den rette mængde bevægelse, så en vej ikke let revner.

RCA kan potentielt bruges alene til vejbaselag, men tilføjelse af genbrugsgummi kan forbedre det færdige produkt betydeligt.

I tidligere forskning, RMIT School of Engineering-teamet har vist, at deres murbrokker-gummiblanding klarer sig godt, når de testes for stress, syre- og vandbestandighed, samt styrke, deformation og dynamiske egenskaber. Dens lave krympning og gode fleksibilitet reducerer risikoen for revner.

Den nye undersøgelse offentliggjort i Construction and Building Materials så på, hvordan blandingen ville modstå presset ved at blive kørt over af utallige køretøjer i løbet af sin levetid.

Forskere brugte specielle maskiner til at vurdere det blandede materiales ydeevne under friktionskraft, eller forskydningsspænding, og sammenlignede forskellige typer krummegummi (fint og groft) blandet i RCA i forskellige forhold.

Holdet identificerede en optimal blanding – 0,5 % fint krummegummi til 99,5 % RCA – der leverede forskydningsstyrke og samtidig bibeholdt god sammenhæng mellem de to materialer.

Chefefterforsker professor Jie Li sagde, mens genanvendelse af byggeaffald og skrotdæk voksede, begge industrier fortsatte med at producere betydeligt mere affald, end der i øjeblikket genbruges.

"Løsninger på vores affaldsproblemer vil ikke kun komme fra at reducere, hvor meget der går til losseplads og øge, hvor meget vi genbruger; udvikling af nye og innovative anvendelser af vores genbrugsmaterialer er helt afgørende, " sagde Li.