IIT（BHU）的详细研究表明，废塑料道路保持了机械性能

IIT（BHU）的详细研究表明，废塑料道路保持了机械性能
Ujjwal Srivastava、Shivaji Hemant Wankhade、Dipti Saxena和Pralay Maiti材料科学与技术学院，
印度理工学院（BHU），瓦拉纳西，221005

1.导言
尽管采取了某些措施来控制土地污染，但聚乙烯废物造成的环境条件变化不大（图1）。全球塑料年产量约为310公吨，需要消耗这些塑料以防止进一步的环境损失。
约1.15km长的道路占地9000m2，需要约600吨沥青。添加50%的聚乙烯将允许我们为300吨聚乙烯留出空间。粉碎的废塑料可与沥青一起用于道路施工（图2）。

图1：恒河岸边的塑料废物

图2：从恒河垃圾中取出的塑料碎片

2.我们工作背后的理念
我们项目背后的理念是在道路施工中使用聚乙烯和沥青与砾石的最佳混合比，而不是传统的沥青与砾石混合（控制）。
通常，正常道路施工中，约10%的沥青与90%的砾石（按重量计）混合。我们的想法集中在使用约50-50的聚乙烯和沥青混合比，并在道路施工中进一步使用90%的砾石，以减少所谓的塑料污染的影响。
尽管塑性填充砾石的弹性模量略有降低，但塑性填充砾石的韧性高于沥青填充砾石（表1）。因此，我们的工作证明，在不产生不良影响的情况下，以较低的道路维修成本减少塑料污染，从而在道路施工中使用废塑料（即使在六个月后，维修后的繁忙道路也不会变形）。

含砾石沥青	聚乙烯+沥青加砾石
韧性：4.3 kJ/m^3. 模量：30.0MPa 断裂伸长率：18.36% 抗拉强度：0.06MPa	韧性：4.8 kJ/m^3. 模量：21.3 MPa 断裂伸长率：30.54% 抗拉强度：0.05兆帕

表1：塑料填充砾石与传统沥青填充砾石的机械强度比较（对照）。

因此，我们开发的材料证明了道路维修材料的功效，其中50%的废塑料可以使用，这将减少塑料污染，同时降低道路维修成本。这一想法也可以推广到大规模使用废塑料的道路建设中。

3.利用废聚乙烯修复道路
图3显示了在长达六个月的不同时间间隔内，使用聚乙烯和沥青与砾石的混合物形成的“坑洞”和“填充坑洞”的图像，这清楚地表明，修复坑洞上没有产生坑洞，或者换句话说，修复坑洞上没有损坏，就像用传统沥青修复一样经处理的道路维修。为了了解塑料混合沥青相对于纯沥青的强度，对砾石混合料进行了拉伸试验。图4显示了塑料填充建筑材料相对于仅沥青填充砾石的应力-应变曲线（对照）。