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ペンシルベニア州の通勤鉄道の線路下の排水に使用されている波形高密度ポリエチレン管を3年間に渡って調査したところ、バージン樹脂で作られたパイプとリサイクル材料で作られたパイプとの間に性能に「明らかな違いはない」ことが判明した。

パイプの専門家らは、現場および実験室での評価結果は、再生プラスチックで製造されたパイプの鉄道用途、そしておそらく高速道路用途での使用を検証するための重要な一歩を示していると述べている。

使用済み材料を使用した HDPE パイプは農業用途で数十年にわたって使用されてきましたが、鉄道仕様ではパイプを 100% バージン材料で製造することが求められています。 大きな懸念は、リサイクルされた内容物中の汚染物質の存在によってパイプの耐用年数が損なわれる可能性があることです。

しかし、より持続可能で費用対効果の高い方法を取り入れるために、輸送業界は、長期的な性能がバージン材料で作られたパイプと同等であれば、リサイクルされた内容で作られたパイプの使用に関心を示している、とマイケル・プルイマー氏は述べています。フィラデルフィアのヴィラノバ大学で博士号を取得しながら勉強します。

Villanova は、SEPTA の持続可能性への取り組みの一環として、ペンシルベニア南東部交通局 (SEPTA) と協力して、49 パーセントの使用済みコンテンツから作られた HDPE パイプに関する研究を実施しました。 同大学は、National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) とともにこの研究に資金を提供した。

2013 年 10 月から、プルイマー氏と大学技術者のチームは、ドイルズタウン近くの旅客鉄道線路の下に設置されたパイプの性能を監視しました。 次に、加速された実験室研究に基づいて、疲労と応力亀裂の観点からパイプの耐用年数を評価しました。

HDPE パイプ内にセンサーが設置され、通過する列車の圧力にパイプがどのように反応するかを研究しました。

結果は、両方のパイプの耐用年数が 100 年を超えるはずであることを示しています。 11ページにわたる研究概要には、49パーセントの使用済み材料で作られたパイプは亀裂が入るまで180年から600年続くと予想されるが、プルイマー氏は100年を超える予測を立てる場合には他の要素が関係する可能性があると述べた。

プルイマー氏は電話インタビューで、「パイプは脆性応力亀裂に比べて（数百年）耐久すると予測されるかもしれないが、通常は耐用年数予測モデルに基づいて100年を超えると報告するだけだ」と語った。 。 「この研究では、これはバージンパイプとリサイクルパイプの両方に当てはまります。」

どちらの種類のパイプでも区別できない性能があり、少なくとも 1 世紀の耐用年数が見込まれることから、リサイクル HDPE を使用したパイプは、市場に対して環境面およびおそらくは経済面での新たな考慮事項を提示することになります。

「これは、使用するバージン材料が少なく、環境の観点から見ても優しいという点で、より持続可能な代替品です」とプルイマー氏は語った。 「それ以外にも、コスト上のメリットもあるかもしれません。」

歴史的に、鉄道排水に使用される主な材料はコンクリートで、次に金属、次にプラスチック (PVC または HDPE) が使用されてきました。 ダラスに本拠を置く業界団体であるプラスチックパイプ協会の波形パイプ部門のエンジニアリングディレクターであるダニエル・カレンス氏によると、ポストコンシューマーを使用したHDPEパイプが新たな選択肢になれば、競争激化によりコストが削減されるはずだという。

カレンス氏は同じ電話インタビューで、「追加の材料を競争させれば、いつでも最高の価格を手に入れることができるというのがわれわれの立場だ」と語った。

Michael Pluimer は研究中にデータを収集します。

鉄道路床の維持管理には適切な排水が重要です。 岩や砂利の下層の水分がわずかに増加するだけでも、支持力と安定性が低下する可能性があり、それが線路の劣化速度に影響を及ぼします。

波形 HDPE は、腐食や摩耗に強く、耐用年数が長く、柔軟性があるため、鉄道業界で暗渠や排水用途によく使用されます。 SEPTA は、リサイクル HDPE を使用したパイプがどのように機能し、耐久性があるのか​​を知りたいと考えていました。