加州州立大学贝克斯菲尔德分校推出路面修复新方法 目前已申请专利

2020-11-01 10:04:15
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坑洼的路面,每年或对汽车轮胎、悬架等造成数十亿美元的损失。当前,路面坑洞主要采用沥青来加以填充,但该材料中含有一种被称为多环芳烃的有毒物质,对作业人员乃至整个生态环境均会造成一定的危害。

对此,加州州立大学贝克斯菲尔德分校的研究人员推出了一种全新且更加环保的方式,即利用废水处理后所残留的砂砾来进行道路修复。事实上,这些砂砾过去通常会被运往垃圾处理厂加以填埋。不过,在利用砂砾前,需首先对其加以处理,因其为不可降解的重质固体,且含有病原体及杂质,如食物残渣等。之后,研究人员将湿砂砾与氧化钙和氧化镁混合,以形成一种可防止病原体繁殖的碱性砂浆。接下来,通过加入一种名为磷酸二氢钾的弱酸,将该浆液转化为化学键合磷酸盐陶瓷(CBPC)砂浆。对此,研究人员称其为砂粒辅助修补剂(GAP)。

经实验室测试发现,该材料与沥青的抗压强度相当,且对人体和环境无害,使用寿命或将优于沥青。目前,研究小组已为GAP申请了专利。同时,研究人员还将进一步提高GAP的抗压强度,以用作其他用途,如停车位末端的防撞/减速装置等。

下一步,研究人员将评估GAP作为道路坑洞修补剂与现有路面接触时的粘结强度,及其暴露于极端环境下的耐久性,以为产品的市场投放做准备。目前,研究小组已在开展示范性实验——在通行正常的运营道路上对GAP进行现场测试。如有必要,其将研究添加剂以进一步改善新材料的机械性能和耐久性。此外,研究人员还计划对GAP和传统修复剂进行比较,以全面了解GAP在碳足迹和经济效益方面的优势。

(资料来源:Phys.org)


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