美国化学学会 研究人员正在将废水中的砂砾(左)转化为可用作坑洞填充物的陶瓷砂浆(右)
信用:中哲刘 坑洼越来越严重，每年都会给汽车车轮、轮胎和悬架造成数十亿美元的损失
目前，修路人员用含碳氢化合物的沥青填这些洞，但是这种材料会渗出，污染环境
现在，科学家们报道了一种全新的修复道路的方法，这种方法也是生态友好的——通过使用一种叫做砂砾的废水处理残留物，这种砂砾通常被弃置在垃圾填埋场
研究人员今天将在美国化学学会2020年秋季虚拟会议暨博览会上展示他们的结果
刘中哲博士说:“我们有一个想法，就是将垃圾填埋场的污水砂转化为可销售的产品。”
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，谁在展示作品
“我们把它制成了一种陶瓷砂浆，可以用来修补坑洞
“这种被称为砂砾辅助修补(GAP)的物质，最终比烃基沥青对环境更安全
但是砂砾，一种沉重的、不可编码的固体，需要加工才能成为GAP
首先，含有污水、食物残渣和其他废物的废水在处理厂进行处理
结果是干净的水被排放到水道中，但也有来自初步处理的固体，主要是沙子和砾石，这被称为砂砾
因为砂砾含有病原体和杂质，不适合直接回收利用，所以通常会被填埋
加州州立大学贝克斯菲尔德分校的刘(音译)和他的合作者们正在寻找让砂砾变得有用的方法，也许是作为一种道路材料
他们决定将它加入到化学键合的磷酸盐陶瓷中(CBPC)
CBPCs通常用于处理危险或放射性废物，但还没有人将其用于废水产品
因为CBPC含有能灭活微生物的成分，研究人员认为这可能是杀死病原体的好方法，最终得到一种可以安全应用于道路的材料
“在制作CBPC的第一步，我们将湿砂与氧化钙和氧化镁混合，形成碱性砂浆，防止病原体的扩散，”刘说
第二步是向病原体最小化的碱性浆液中加入弱酸磷酸二氢钾，形成砂砾CBPC砂浆
" 传统的沥青块含有沥青，一种石油蒸馏后留下的粘性黑色残渣
传统的贴片含有多环芳烃，对人体健康构成威胁
砂砾配方的贴剂消除了这种环境问题，因为它的基质由对人体无毒的钙和镁氧化物组成
到目前为止，研究人员已经在实验室中分析了GAP的性能，表明它具有与沥青路面相当的抗压强度，他们相信它的寿命将优于沥青基修补料
基于这些初步发现，该集团已经为GAP申请了专利
与此同时，他们正致力于进一步提高GAP的抗压强度，因此它可能被用于其他应用，如在停车点的末端建造车轮挡块
将GAP作为坑洞修补材料投放市场的下一步是评估其与现有路面接触时的粘结强度，以及其在极端环境下的耐久性
该团队目前正致力于示范规模的实验，在正常交通的运行道路上实地测试GAP
如有必要，他们将探索添加剂，以进一步提高新材料的机械性能和耐久性
此外，他们计划对GAP和传统patch进行并行比较，以全面了解其在碳足迹和经济效益方面的优势
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