Tecnología elimina el desperdicio al mezclar plástico en mezclas de pavimento de asfalto para su uso en carreteras

Las mezclas de pavimento de asfalto se crean típicamente a partir de una mezcla de asfalto y otros agregados como piedra, arena o grava, dijo Bill Buttlar, presidente de Glen Barton en Pavimentos Flexibles en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Según él, la composición química del plástico lo ayuda a convertirse en un buen producto para mezclas de pavimentos de carreteras.

"El plástico fue desarrollado para ser duradero y tiene una vida útil de cientos de años", dijo Buttlar. "El asfalto y los plásticos también son químicamente similares porque ambos provienen del petróleo crudo, por lo que pueden mezclarse. No son perfectamente compatibles, pero es lo suficientemente cercano como para que ingenieros y químicos puedan trabajar juntos para encontrar una solución viable".

Dentro del Laboratorio de Innovación y Pavimento Asfáltico Mizzou, o MAPIL, ubicado en la Facultad de Ingeniería de MU, los ingenieros y estudiantes están determinando cómo incorporar varios tipos de desechos plásticos de un solo uso a base de polietileno en el pavimento de asfalto, incluidas botellas para beber, bolsas de comestibles y pajitas para beber.

Buttlar, director del laboratorio, dijo que la idea de usar desechos plásticos en el pavimento se desarrolló a través de una serie de conversaciones que tuvo con el ex alumno de Mizzou Jim Fitterling, presidente y director ejecutivo de Dow, luego de un recorrido que Fitterling hizo por el laboratorio de MAPIL durante una visita reciente a la Universidad.

"A través de este proyecto, Mizzou y Dow se asocian en una solución innovadora que mejorará nuestro planeta", dijo Fitterling. "Este proyecto encaja perfectamente en la intersección entre Dow y el propósito y la misión de la Universidad de Missouri. En Dow, estamos trabajando para abordar algunos de los desafíos más difíciles que enfrenta nuestro mundo, como acabar con los desechos plásticos. Estos desafíos requerirán grandes solucionadores de problemas y asociaciones sólidas. Sé que estamos obteniendo ambos cuando trabajamos con la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Missouri ".

Los ingenieros y estudiantes de MU pueden probar su mezcla desarrollada en laboratorio en un entorno del mundo real cuando se aplica como una superposición de pavimento, o una nueva capa de asfalto, a una sección en deterioro de la superficie de la carretera, a lo largo de un tramo de Stadium Boulevard en Columbia. desde College Ave. hasta la US Highway 63, donde el tráfico promedio es de aproximadamente 36,000 vehículos al día.

Buttlar dijo que para confirmar los resultados, el equipo deberá observar el área de prueba de casi dos millas durante al menos un año, incluida una temporada de verano y una de invierno. Dijo que una superposición de pavimento debería durar al menos una década, o alrededor de 12 a 15 años, antes de necesitar ser reemplazada. Los materiales reciclados como el plástico y el caucho para neumáticos también pueden prolongar la vida útil del pavimento al aumentar tanto su resistencia como su tenacidad. Buttlar también planea realizar un monitoreo a largo plazo de Stadium Boulevard y futuros proyectos de demostración en asociación con MoDOT.

Las secciones de prueba en Stadium Boulevard también incluirán una sección de control, así como una sección de prueba adicional utilizando una mezcla de pavimento que incluye una goma de llanta de desecho de tierra reciclada y modificada químicamente. La prueba de caucho de neumáticos de tierra se está llevando a cabo en colaboración con un socio del proyecto adicional, Asphalt Plus. Este producto prolonga la vida útil de la carretera, reduce los costos de construcción de carreteras y podría evitar la eliminación de millones de llantas de desecho en los EE. UU. Y Europa.

Cumplir con las especificaciones correctas
Antes de que una mezcla de pavimento se pueda aplicar a escala comercial para que la utilicen los contratistas al licitar en proyectos de carreteras, primero debe tener una determinada especificación aprobada por el MoDOT o la autoridad reguladora de transporte de otro estado. Este proceso comienza en la etapa de desarrollo, cuando laboratorios como MAPIL ayudan a crear un producto, y también puede continuar una vez que se ha completado un proyecto de demostración de campo y los contratistas pueden realizar más innovaciones en sus propios laboratorios.

Teniendo en cuenta el medio ambiente
Un aspecto clave del proyecto es asegurarse de que el producto final no cause un impacto dañino al medio ambiente. Buttlar está colaborando con uno de sus colegas en la Facultad de Ingeniería, Baolin Deng, para estudiar el impacto ambiental del proyecto. Deng, profesor del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, ya ha ayudado al equipo de Buttlar con pruebas de microscopía electrónica y pruebas de calidad del agua, y hasta ahora, los resultados indican que el impacto ambiental debería ser insignificante.

"Todos tienen la sensación de que esto es realmente importante", dijo Buttlar. "Por un lado, apreciamos los plásticos y nos beneficiamos de ellos, sin embargo, estamos nadando en desechos plásticos en este momento. Este es claramente un desafío global crítico donde no hay muchas soluciones viables disponibles actualmente. En este caso, el El pavimento tendrá que ser duradero, económico y verdaderamente sostenible. Ahora estamos enfocados en estudiar el ciclo de vida de los residuos plásticos en el pavimento para asegurarnos de que sea un enfoque más limpio y sostenible, y creo que todos sienten que esto es posible. solución".