宾夕法尼亚州立大学研究人员发现，在模拟交通和潮湿应力条件下，再生塑料沥青表现出更好的耐久性。
随着对寿命更长道路和更少建筑垃圾的需求日益增长，宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现，在实验室测试中，用再生塑料制成的沥青优于普通沥青，并且在模拟道路条件下释放出更少的类塑料颗粒。
该研究考察了掺入再生低密度聚乙烯（LDPE）的沥青，这种塑料常用于包装。结果表明，更坚固的路面可能有助于减少道路劣化时颗粒的释放。然而，研究人员提醒说，还需要真实环境测试来证实这些结果。
测试塑料改性沥青
微塑料是小于0.2英寸（5毫米）的微小颗粒，存在于水、土壤和空气中。道路可能通过轮胎磨损和路面破损造成环境污染。含塑料的建筑材料也可能随着老化而释放颗粒。
“我们的目标是了解含有再生塑料的沥青路面在随时间受损时是否会释放微塑料颗粒，”宾夕法尼亚州立大学阿尔图纳分校铁路运输工程杰出教授、论文通讯作者Shihui Shen说。“与路面的工程性能相比，这个环境问题受到的关注要少得多。”
为了制备再生塑料沥青，研究人员将破碎的LDPE与碎石和旧沥青路面混合，然后加入结合料。他们将该混合物与普通沥青进行比较，以观察各自在模拟道路条件下的表现。
模拟交通和潮湿损害
该团队让沥青样品经历了两项模拟道路所受应力的实验室测试。在汉堡轮辙试验中，钢轮在热水中反复滚过样品，模拟交通、热量和潮湿条件。
在第二项名为“湿度诱导应力测试仪”的测试中，样品暴露于高温、潮湿和反复水压之下。随后，研究人员收集释放出的任何颗粒以供进一步研究。
“这些测试共同在受控实验室条件下再现了道路损坏的重要方面，”该研究第一作者、香港中文大学研究助理教授Zhen Liu提到。他曾在宾夕法尼亚州立大学土木与环境工程系拉森交通研究所完成博士后研究。“然后我们收集释放的颗粒，并分析其中是否可能含有塑料成分。”
该团队与宾夕法尼亚州立大学环境污染物分析实验室合作，使用红外成像研究每个颗粒。他们将颗粒的化学组成与参考材料进行比较，并测量样品重量中有多少来自看起来像LDPE的颗粒。
性能提升，颗粒水平降低
再生塑料沥青通常比普通沥青更耐损坏。在交通和潮湿测试后，它还释放出更少的化学特征与LDPE相似的颗粒。
然而，识别这些颗粒很困难，因为沥青结合料和LDPE具有一些相似的红外特征。
“沥青结合料和LDPE共享一些红外特征，这会使识别颗粒是否为塑料以及确定其来源变得复杂，”Shen指出。“这些发现并不能排除塑料改性沥青或未改性沥青混合料都可能释放微塑料的可能性。”
需要实地研究来证实结果
研究人员指出，他们只测试了一种沥青，使用了一种特定种类和用量的再生塑料。因此，结果无法确定其他混合物在实际道路上的表现。
该团队采取措施避免实验室污染，例如清洁设备、使用过滤水，并在制备样品时覆盖样品。这些措施有助于降低外部颗粒影响结果的可能性。
未来的实地研究需要考察交通、降雨、阳光、温度变化和路面老化如何随时间影响颗粒释放。
“实地研究、可靠采样和长期监测将为交通机构提供更有力的证据，以便权衡路面性能益处与潜在环境影响，”Shen补充说。“最终，更可靠的环境数据可以帮助机构就再生塑料路面技术做出更明智的决策。”
该研究发表在《清洁生产杂志》上。
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