Application of Ash-Polymer Mixtures in the Construction of Forest Roads

Abstract

The construction of forest roads is one of the priority issues of the forest industry. The underdeveloped forest road network does not allow the use of forest resources, which are situated too far from the civil roads because of lower profitability. Expanding the forest road infrastructure will allow to increase mobility as well as profitability of resource extraction. Forest roads are expensive. This is due to the high cost of road construction materials and long distance of their delivery. One of the latest ways of cost reduction of road construction materials is the use of industrial wastes. A study was carried out in order to obtain a pavement layer with high physical and mechanical properties and a relatively low cost from industrial wastes for the problem solving. Household high-pressure polyethylene is used as a binder in the mixture, and ash from incineration of sewage sludge is used as filler. A coagulation-condensation structure is formed due to the use of plastic in the mixture; herewith the material is characterized by high strength and frost resistance. The study has a scientific novelty as the issues of polyethylene adhesion with various fillers are poorly known. Recycled polymers (crushed polyethylene, fraction 1.5-2.5 mm) were used as a structure-forming component. Ash from the sewage sludge incineration obtained at the SUE “Vodokanal of St. Petersburg” was used as the filler material. According to the test results, a material with the following parameters was obtained: the compression resistance of 170.63-552.08 MPa, the elastic modulus of 322-1022 MPa, water absorption within 1 %; that allows using the material in the forest road construction. This material can be used as an application for reinforcing the pavement layer in the forest road construction on weak soils. The use of the obtained material in forest road construction will expand the forest road infrastructure by cost reduction. The studies of the Department of Industrial Transport of the Saint-Petersburg State Forest Technical University show that the high physical and mechanical parameters will increase the service life of forest roads and hence the time between overhauls. These aspects have a positive effect on the profitability of the forest road construction.

TSC Opinion

Cet article pourrait inciter à créer une nouvelle catégorie dans notre veille scientifique : Comment polluer plus efficacement la planète de manière scientifique? En effet la simple lecture du résumé nous fait comprendre que l’exploitation des forêts serait beaucoup plus efficace si les routes d’accès coûtaient moins cher à fabriquer. On ne précise pas ici s’il s’agit de forêts gérées de manière durable. Les scientifiques qui ont contribué à réaliser cette étude démontrent la possibilité technique de mélanger différents déchets de plastiques et de cendres d’incinérateur, afin de créer un matériau peu cher qui pourra servir à construire des routes. Il est donc question ici de polluer volontairement les zones forestières avec des débris plastiques car le matériau de construction des routes va inévitablement s’user, en particulier sous l’action du passage des lourds camions de transport de bois. Et les cendres d’incinérateur sont connus pour être très chargées en métaux lourds. C’est sans doute pour cette raison que ces déchets, qui sont difficiles à gérer, sont fournis à bas prix pour cette application. Les auteurs présentent cette avancée technique comme ayant un effet très positif sur la profitabilité de la construction des routes forestières. Le lecteur pourra se faire sa propre opinion sur cette approche que l’on a quand même du mal à considérer comme scientifique ou en tout cas en conscience du respect de l’environnement.