Experimental investigation of waste LDPE and quarry dust as a cement replacement for paving blocks
本研究表明，用废弃低密度聚乙烯与采石粉按60:40的比例混合物替代水泥，所制成的铺路砖具有接近对照组的抗拉强度，且显著降低了吸水率，尽管其热阻较低，但仍使其适用于低载荷、易受潮的应用场景。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
每天，世界都在产生堆积如山的塑料垃圾，它们拒绝消失，不仅堵塞了垃圾填埋场和水道，同时也让传统的建筑业在制造铺设街道的材料时，持续消耗大量的自然资源。这创造了一个难题：如何在不依赖于标准铺路块所需的重型采矿和水泥生产的情况下，处理这些不断积累的塑料。答案可能在于一个简单的置换，即用熔化的塑料完全取代通常将石头粘合在一起的水泥，并将沙子换成采石过程中留下的细粉。这种方法不仅仅是试图掩盖废物；它试图将两个独立的环境问题转化为一种单一的功能性建筑材料。
在塔科拉迪技术大学进行的一项研究中，研究人员着手通过制造不含一粒水泥的铺路块来测试这一想法。他们没有使用通常的 cement（水泥）、沙子和石头的混合物，而是使用了被称为低密度聚乙烯的碎塑料废物——这是一种常见于许多购物袋和瓶子的柔软、灵活的类型——并将其与采石粉（一种细矿物粉末）相结合。他们制作了几个不同版本的这些铺路块，通过改变塑料和粉尘之间的比例，以观察哪种混合比例结合得最好。其中一组作为标准参考，由传统的 cement 和沙子制成；而其他组则是通过按重量比例进行五十比五十、六十比四十和八十比二十的塑料与粉尘混合而成。目标是观察这些高塑料含量的铺路块是否能经受住与混凝土块相同的测试，特别是观察它们在抗破碎能力、吸水率以及对热反应方面的表现。
结果表明，这些塑料块不仅是一个理论上的可能性，而且是一种具有独特且可测量强度的材料。当研究人员测试将块体劈开所需的力时，表现最好的塑料混合物（含有六份塑料和四份粉尘）达到了非常接近传统水泥块的强度。虽然水泥块在二十八天时达到特定的强度水平，但表现最好的塑料混合物也接近了那个水平，证明了该材料在张力下能够保持稳固。然而，塑料块在防水方面表现最为出色。当传统水泥块在浸泡三天后吸收了大量水分时，塑料版本几乎没有吸收任何水分。塑料含量最高的混合物吸收的水最少，与水泥版本的高吸水率相比，几乎不吸收任何水分。这表明塑料创造了一个水无法渗透的屏障，这一特性在潮湿环境中可能非常有用。
然而，在热量方面存在明显的权衡。虽然塑料块非常擅长隔绝水分，但它们比水泥块对高温更加敏感。研究人员将样本加热到开始出现可见损伤为止，结果因混合比例而异。塑料含量最高的块体在比粉尘含量高的块体更低的温度下就开始退化，这表明过多的塑料会使块体在热量面前变得脆弱。整体表现最好的混合物是六比四的配比，它在保持稳固和抗水性之间提供了良好的平衡，尽管其耐热性仍低于水泥对照组。
该研究得出结论，这些无水泥块是一种可行的选择，但它们并非适用于每条道路或车道的万能方案。由于它们对高温敏感且强度略低于最好的水泥块，因此最适合用于轻度人流量的区域，如步道、花园小径或建筑周围的地面，而不是用于重型车辆或高温工业区。这项研究证明，废弃塑料和采石粉可以融合成为一种耐用、防水的铺路材料，为减少塑料废物和节省自然资源提供了一种切实可行的方法，前提是这些块体被用于其特定优势得以发挥且能避开其弱点的合适场所。
您所在领域的论文太多了？
获取与您研究关键词匹配的最新论文每日摘要——附技术摘要，使用您的语言。