第328話:用廢輪胎幫柏油路面對抗紫外線

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘

台灣汽機車滿街跑,到2022年4月的統計,一共有2267萬輛,已經接近平均每人一輛。

素養題!如果這些車子一共有6206萬個輪胎,那麼汽車有幾台,機車有幾台呢?

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這是不是比把雞跟兔子關在籠子裡數幾隻腳要有意思一些?什麼,沒有?至少現在的小朋友都看過汽車機車長什麼樣子,可能比看過雞跟兔子的多很多…

這麼多的輪胎,報廢後也是個麻煩的問題,燒掉會有空氣污染,堆著又會積水養蚊子傳染疾病。台灣一年回收的廢輪胎超過十萬公噸,有一部分是經過處理分解後可以再利用來製造橡膠產品,不過由於成本與技術限制,無法完全消耗掉。

除了分解再製之外,廢輪胎還有一個用途,混入瀝青中來鋪馬路。這種路面有一些好處,台灣的台61 西濱快速道路就進行了實驗組(橡膠瀝青)與對照組(一般瀝青)的比對研究,發現橡膠瀝青的抗滑係數(70.5 BPN,越大越抗滑)以及平坦程度(0.84 m/km,越小越平坦)都優於一般瀝青(62.25 BPN, 1.293 m/km),而且在雨天時橡膠瀝青有較好的行車視線。

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不過不管是哪一種,瀝青路面都怕一種東西:陽光中的紫外線。

澳洲皇家墨爾本理工大學(Royal Melbourne Institute of Technology,RMIT University)的研究團隊,探討了橡膠瀝青中在不同的橡膠濃度下,對紫外線的耐受性。他們將各種不同橡膠濃度的瀝青,在機器中以每平方公尺0.89 瓦的劑量的紫外線曝曬 869 小時(約36天),相當於墨爾本一年的紫外線輻射量。

結果發現,紫外線對於瀝青的殺傷力主要是破壞了鍵能在413 kJ/mole 以下的化學鍵,包括 C-C, C-O 以及C-H。用(本版讀者熟悉的)流變量測得知,紫外線所產生的影響跟熱一樣,都會讓瀝青變硬而劣化。如果在瀝青內加入了22.5%的高濃度廢橡膠,可以讓紫外線以及熱所以起的老化降低達 50%,可以讓路面的使用壽命倍增。

這個研究,發表於2022/05/10的「潔淨生產期刊」(Journal of Cleaner Production)。

  • 超中二物理宅雜記
  • 話都給我說就好 其之328

RMIT新聞稿(2022/05/25):https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2022/may/sunscreen-for-roads

Journal of Cleaner Production論文(2022/05/10):https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652622009969

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以中二魂介紹最新的科學與科技發展,幫你讀剛出爐的最新學術期刊論文,若宅味過重敬請原諒!
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