Forbedring af asfaltvejbelægning ved hjælp af konstruerede nano-mineralkompositter

Et nyt og miljøvenligt nanoasfaltbindemiddel er blevet udviklet af forskere ved Swansea University og det tekniske universitet i Braunschweig.

Produktet genererer en ny klasse af varmblandingsasfalt (WMA) additiv, der væsentligt reducerer energiforbruget og samtidig minimerer dampe og drivhusgasemissioner under produktionen af ​​asfaltblandinger sammenlignet med konventionel asfalt, det fungerer også effektivt i stor skala.

For at opnå netto-nul CO2-emissioner øger Highways UK vedtagelsen af ​​WMA som standard på tværs af sin forsyningskæde. Sammenlignet med konventionel varmblandet asfalt kan WMA-teknologier give øget effektivitet og reducere kulstofproduktion med CO₂ reduktioner på op til 15 %. WMA'er produceres ved temperaturer på op til 40°C lavere end almindelig asfalt, derfor vil et skifte til dem spare omkring 61.000 tons CO₂ hvert år i Storbritannien, hvilket svarer til at reducere 300 millioner miles af bilrejser.

For at løse disse problemer inden for WMA-teknologi har et hold fra Braunschweig Pavement Engineering Center (ISBS) ved Technische Universität Braunschweig og Energy Safety Research Institute (ESRI) ved Swansea University opdaget potentialet for manipulerede ler/pyrogen silica nanokompositter, der kan bruges som et anti-aldringsbindemiddel, der ikke kun kan tjene til at reducere temperaturer, men også overvinde betydelige begrænsninger forårsaget af fugtfølsomhed.

Ledende forsker Dr. Gِoshtasp Cheraghian fra det tekniske universitet i Braunschweig sagde:"Den givne undersøgelse udfylder det tekniske hul i WMA-teknologien. Vores nanokomposit er et omkostningseffektivt og ikke-giftigt stof, som kan have en betydelig indvirkning på WMA-stabiliteten."

"Typisk er asfaltbindemidler modtagelige for ældning på grund af varme, luft, sollys og vand, som har en skadelig effekt på belægningskvaliteten, hvilket reducerer holdbarheden." Dr. Sajad Kiani fra ESRI sagde:"Vi fandt ud af, at tilsætning af mineralforstærkede partikler ikke kun vil mindske oxidation og ældning af asfalt, men også forbedre vejbelægningens levetid og mindske asfaltrelaterede emissioner."

Professor Andrew Barron, grundlæggeren og direktøren for ESRI og Sêr Cymru Chair of Low Carbon Energy and Environment ved Swansea University, sagde:

"Sammenlignet med kommercielle materialer kræver vores løsning lavere koncentrationer (mindre end 0,3 vægt-%) af additiver på grund af deres overlegne overfladeaktivitet, og har som sådan potentialet til at løse nogle af de udfordringer, der er forbundet med, mindre holdbare vejene."

Dr. Cheraghian opsummerer:"Vores resultater om den molekylære interaktion mellem nanopartikler og asfaltbindere kunne bane vejen for nye nanoteknologiske anvendelser inden for asfaltteknik."

Artiklen kan læses i Nanoteknologianmeldelser . + Udforsk yderligere

Forbedring af asfaltvejbelægning med nano-konstruerede partikler