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废弃塑料和废弃胎胶的增值综合回收及其在路面工程中的可持续性实践

2021-11-23徐雄冷真兰景婷王伟虞将苗白雅伟AnnSrrm胡静

工程 2021年6期

徐雄,冷真*,兰景婷,王伟,虞将苗,白雅伟,Ann Srrm,胡静

a Department of Civil and Environmental Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong 999077, China b School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073, Chinac Henan Province Highway Management Center of Toll and Loan, Zhengzhou 450000, Chinad School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510641, Chinae Key Laboratory of Road and Traffic Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China

1. 引言

由于废弃塑料和废弃轮胎体量大和不可生物降解的特点,其处置问题在香港乃至全球范围内都极具挑战性[1-5]。这些废弃物大多通过堆放和填埋的方式进行处理[6,7],而这种临时的解决方案则会引发一些如潜在的陆地污染、水污染与导致陆地面积稀缺的土地大量占用等次生问题[8,9]。

通常,废弃塑料的种类可分为通用塑料[10]、工程塑料[11]和特种塑料[12]。其中,源于如一次性瓶子、手袋、外套、雨伞和餐具等通用塑料的体量最为庞大[13,14]。通用塑料商品制造的原材料主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯。其中,PET则是最为广泛应用于饮料瓶中的酯基类热塑性塑料。在2015年,PET塑料在世界范围内的初级生产量达到6800万吨[15]。根据美国塑料回收协会和美国化学委员会塑料部的统计,美国在2017年产生的废弃PET瓶数量达到278.2万吨(17.26亿磅),但只有其中的29.2%获得了再生利用[16]。

客车和卡车的废弃轮胎也是主要的固体废弃物[17],其通常通过破碎、磨粉后形成橡胶粉末(crumb rubber, CR),被应用于生产和铺筑具有降噪、抗老化、高温稳定性和抗疲劳性能等性能提升的橡胶沥青路面[18,19]。Paje等[20]认为在间断级配的沥青混合料中,高掺量CR可使轮胎与沥青路面之间产生的噪声降低约2.5 dB。Wang等[21]认为CR可以提高基质沥青的低温蠕变劲度和高温性能,同时建议其掺量范围为基质沥青质量的15%~20%。

为解决废弃PET的回收利用问题,将其用于沥青路面建设的研究已得到了大量开展。……

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