瀝青回收再利用:環保又安全的道路新選擇
美國超過90%的鋪面道路都使用瀝青鋪設,這種材料主要來自不可再生的石油資源。為了讓道路建設更環保,工程師們開始回收舊路面,將其轉化為可再利用的「再生瀝青鋪面」(RAP)。這種做法不僅能減少碳排,還能節省自然資源。目前美國有近95%的新瀝青工程都採用RAP材料。
然而,相較於全新鋪面,研究人員對RAP的長期安全性與耐用性瞭解較少。我們田納西大學土木工程團隊正與州政府交通部門合作,試圖解答這個關鍵問題:如何在提升環保效益的同時,確保行車安全無虞?
傳統瀝青鋪面由瀝青膠結料與骨材組成。前者是具黏性的黑色石油副產品,後者則是碎石、砂礫等固體材料。為減少對新骨材的需求,承包商會使用刨除機將舊路面粉碎,這些回收材料經過適當處理後,可與新膠結料混合,再次用於鋪設道路。
使用RAP的最大挑戰在於其性質變異性大。由於表面完全被瀝青覆蓋,研究人員難以直接觀察骨材的型別與紋理特徵。為此,我們開發了特殊的測試程式來評估這些關鍵特性。
道路的防滑效能至關重要,特別是在濕滑條件下。研究顯示,近75%的天候相關事故都發生在濕滑路面上。雖然過去已有許多關於新骨材摩擦特性的研究,但RAP材料是否能維持相同安全標準,至今仍缺乏完整驗證。
我們團隊建立了一套兩階段檢測流程:首先將骨材從RAP中分離出來,接著詳細分析其摩擦特性。為去除表面瀝青塗層,我們採用機械破碎與化學溶劑兩種方法。清潔後的骨材會進一步檢測礦物硬度(如二氧化矽含量)等關鍵指標,因為這些特性直接影響防滑效果。
透過高解析度影像分析系統,我們能精確測量骨材顆粒的形狀、稜角與表面紋理。這些研究成果將幫助工程師判斷RAP材料適合用於道路的哪些區段(如彎道或交叉口),在兼顧環保的同時,確保用路人的行車安全。
這項研究不僅能推動永續道路建設,更能為減少碳足跡、保護自然資源提供實際解決方案,讓我們的交通基礎設施既環保又安全。
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