Onderzoekers hebben aangetoond hoe een mengsel van oude banden en bouwpuin kan worden gebruikt als duurzaam wegenbouwmateriaal. in een afvalvrije oplossing om recycling te stimuleren en de circulaire economie te ondersteunen.

Bouw, renovatie en sloop zijn goed voor ongeveer de helft van het afval dat jaarlijks wereldwijd wordt geproduceerd, terwijl er jaarlijks wereldwijd ongeveer 1 miljard schrootbanden worden geproduceerd.

Het nieuwe materiaal, ontwikkeld door onderzoekers van RMIT University, is de eerste die gerecycled puin en rubber combineert in een mix die precies is geoptimaliseerd om te voldoen aan de veiligheidsnormen van de wegenbouw.

Ontworpen om te worden gebruikt voor onderlagen, het gerecyclede mengsel is flexibeler dan standaardmaterialen, wegen minder scheurgevoelig maken.

Hoofdonderzoeker Dr. Mohammad Boroujeni zei dat de puin-rubbermix zowel milieu- als technische voordelen kan opleveren.

"Traditionele wegen zijn gemaakt van niet-duurzame nieuwe materialen - ontgonnen rots en natuurlijk zand, ' zei Boroujeni.

"Ons gemengd materiaal is een 100% gerecycled alternatief dat een nieuwe manier biedt om banden- en bouwafval te hergebruiken. terwijl het sterk presteert op belangrijke criteria zoals flexibiliteit, sterkte en blijvende vervorming. Terwijl we streven naar een circulaire economie die verspilling kan elimineren en het continue gebruik van hulpbronnen kan ondersteunen, onze gerecyclede blend is de juiste keuze voor betere wegen en een beter milieu."

In Australië, slechts 16% van de oude banden wordt in eigen land gerecycled. Ongeveer 3,15 miljoen ton verwerkt bouwpuin - bekend als gerecycled betonaggregaat (RCA) - wordt elk jaar toegevoegd aan voorraden in plaats van hergebruikt.

in 2019, federale en deelstaatregeringen zijn overeengekomen de uitvoer van bepaalde afvalstoffen te verbieden, met als doel de capaciteit van Australië op te bouwen om hoogwaardige gerecyclede grondstoffen en de bijbehorende vraag te genereren. Als onderdeel van de overeenkomst, hele gebruikte banden mogen vanaf december 2021 niet meer geëxporteerd worden.

Op weg naar een circulaire economie

Wegen bestaan ​​uit vier lagen:een ondergrond, basis en onderbasis, met asfalt erop.

Alle lagen moeten sterk genoeg zijn om de druk van zware voertuigen te weerstaan, terwijl het flexibel genoeg is om de juiste hoeveelheid beweging toe te staan, zodat een weg niet gemakkelijk barst.

RCA kan mogelijk op zichzelf worden gebruikt voor wegdeklagen, maar het toevoegen van gerecycled rubber kan het eindproduct aanzienlijk verbeteren.

In eerder onderzoek is het RMIT School of Engineering-team heeft aangetoond dat hun puin-rubbermengsel goed presteert wanneer het wordt getest op stress, zuur- en waterbestendigheid, evenals kracht, vervorming en dynamische eigenschappen. De lage krimp en goede flexibiliteit verminderen het risico op scheuren.

De nieuwe studie, gepubliceerd in Construction and Building Materials, onderzocht hoe de mix bestand zou zijn tegen de druk van het overreden worden door talloze voertuigen gedurende zijn levensduur.

Onderzoekers gebruikten speciale machines om de prestaties van het gemengde materiaal onder wrijvingskracht te beoordelen, of schuifspanning, en vergeleken verschillende soorten kruimelrubber (fijn en grof) gemengd in de RCA in verschillende verhoudingen.

Het team identificeerde een optimaal mengsel - 0,5% fijn kruimelrubber tot 99,5% RCA - dat leverde op afschuifsterkte met behoud van een goede cohesie tussen de twee materialen.

Hoofdonderzoeker professor Jie Li zei dat terwijl de recycling van bouwafval en schrootbanden groeide, beide industrieën bleven aanzienlijk meer afval produceren dan momenteel wordt hergebruikt.

"Oplossingen voor onze afvalproblemen zullen niet alleen komen door het verminderen van de hoeveelheid afval die naar de vuilstort gaat en het verhogen van de hoeveelheid die we recyclen; het ontwikkelen van nieuwe en innovatieve toepassingen voor onze gerecycleerde materialen is absoluut essentieel, ' zei Li.