Визначення впливу додання пластикових та паперових відходів на стабілізацію основного покриття для платних дорог
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.342303Ключові слова:
пластикові відходи, паперові відходи, стабілізація ґрунту, каліфорнійський коефіцієнт несучості, платні дороги, екологічна стійкість, стабілізація ґрунтового покриттяАнотація
У цій статті розглядається стабільність ґрунту з високим вмістом води та низькою несучою здатністю, що може пошкодити дорожнє покриття та скоротити термін служби платної дороги. Проблема полягає в тому, що високий вміст води та низька несуча здатність ґрунту можуть спричинити нестабільність земляного полотна та зниження експлуатаційних характеристик дорожнього покриття. Експериментальні варіації з використанням пластикових відходів з відсотком 7%, 10% та 15%, паперових відходів з відсотком 4%, 8% та 10% у початковий ґрунт. Результати показали, що додавання пластикових та паперових відходів значно підвищує міцність ґрунту та значення каліфорнійського коефіцієнта несучості (ККН) порівняно зі звичайними стабілізаторами. Пластик підвищує опір зсуву та зменшує потенціал розвитку, тоді як папір підвищує когезію. Поєднання 10% пластикових відходів та 8% паперових відходів забезпечує оптимальні результати, які відповідають критеріям стабілізації земляного полотна, при цьому значення ККН досягає 10,5% на 11-й день. Надмірне використання цих матеріалів зменшує щільність ґрунту та ККН. Цей результат зумовлений додатковим механізмом, де пластик діє як сполучна речовина, що зменшує вміст вологи та пластичність ґрунту, тоді як паперові волокна зміцнюють ґрунтову матрицю завдяки підвищенню когезії. Синергія двох типів відходів в оптимальній пропорції забезпечує надійну, стійку та економічнішу стабілізацію, ніж традиційні альтернативи, такі як цемент або вапно. Використання підходить для регіонів з нестабільним ґрунтовим покриттям та високим вмістом води, з передумовами наявності відходів, контролю пропорцій (± 10% пластику, ± 8% паперу), однорідного змішування та ущільнення відповідно до технічних вимог. Такий підхід пропонує практичні, економічно ефективні та екологічно чисті рішення для покращення дорожньої інфраструктури.
Посилання
- Saeed, K. A., Kassim, K. A., Nur, H., Yunus, N. Z. M. (2015). Strength of lime-cement stabilized tropical lateritic clay contaminated by heavy metals. KSCE Journal of Civil Engineering, 19 (4), 887–892. https://doi.org/10.1007/s12205-013-0086-6
- Vilasini, P. P., Thangasamy, L. (2025). Comparative long-term stabilization of pond ash using lime and cement: FTIR characterization, strength optimization and sustainable utilization. Next Materials, 8, 100908. https://doi.org/10.1016/j.nxmate.2025.100908
- Barman, D., Dash, S. K. (2022). Stabilization of expansive soils using chemical additives: A review. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 14 (4), 1319–1342. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2022.02.011
- Hatefi, M. H., Arabani, M., Payan, M., Ranjbar, P. Z. (2025). Impact of recycled macro-synthetic fibers on kaolin soil stabilized with lime kiln dust and volcanic ash. Case Studies in Construction Materials, 22, e04830. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e04830
- Suhudi, S., Frida S, K., Damayanti, F. (2024). Analysis Of The Stability Plan For Kambaniru Weir, East Sumba District. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 2 (2), 138–143. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.v2i02.65
- Pahlavan, F., Kaur, H., Khodadaditirkolaei, H., Kabir, S. F., Lin, J.-Y., Ackerman-Biegasiewicz, L. K. G., Fini, E. H. (2025). A novel adsorbent for efficient metal recovery from aqueous solutions: Carbon-coated oil-treated plastic granules as a sustainable approach to resource conservation. Resources, Conservation and Recycling, 223, 108521. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2025.108521
- Ahmad, A., Sutanto, M. H., Al-Bared, M. A. M., Harahap, I. S. H., Abad, S. V. A. N. K., Khan, M. A. (2021). Physio-Chemical Properties, Consolidation, and Stabilization of Tropical Peat Soil Using Traditional Soil Additives – A State of the Art Literature Review. KSCE Journal of Civil Engineering, 25 (10), 3662–3678. https://doi.org/10.1007/s12205-021-1247-7
- Rangaswamy, K., Mohan, R. P. (2025). Strengthening the subgrade clay soil using nano chemical stabilisation. Soils and Foundations, 65 (4), 101638. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2025.101638
- Shooshpasha, I., Shirvani, R. A. (2015). Effect of cement stabilization on geotechnical properties of sandy soils. Geomechanics and Engineering, 8 (1), 17–31. https://doi.org/10.12989/gae.2015.8.1.017
- Guo, K., Yu, B., Ma, Q., Liu, S., Tao, K., Zhou, B., Jiang, N. (2024). Calcium carbide residue-based material for the stabilization of dredged sludge and its use in road subgrade construction. Case Studies in Construction Materials, 21, e03452. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03452
- Suhudi, S., Damayanti, F. (2024). Stability Analysis of Retaining Soil Walls Protecting Banu Canal, Ngantru Village, Ngantang District, Malang-Indonesia. Journal of Evrímata: Engineering and Physics, 2 (1), 95–103. https://doi.org/10.70822/journalofevrmata.vi.37
- Huang, M., Liu, J., Pokharel, S. K., Dagenais, T., Chatterjee, A., Lin, C. (2025). Full-scale testing and monitoring of geosynthetics-stabilized flexible pavement in Alberta, Canada. Geotextiles and Geomembranes, 53 (1), 427–444. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2024.11.003
- Ren, X., Sha, A., Jiang, W., Jiao, W., Guan, Y., Cao, Y., Li, J. (2025). Evolution of rheological performance and chemical composition in crumb rubber/recycled plastic composite-modified asphalt binder during long-term aging. Chemical Engineering Journal, 519, 165534. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165534
- Paul, S., Tasnim, A., Majumder, J. (2025). Enhancement of micro-mechanical characteristics of expansive soil through synergistic incorporation of jute and nylon fibers with cement. Results in Engineering, 26, 104685. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104685
- Ningrum, D., Wijaya, H. S., Van, E. (2023). Effect of Treatment Age on Mechanical Properties of Geopolymer Concrete. Asian Journal Science and Engineering, 1 (2), 121. https://doi.org/10.51278/ajse.v1i2.544
- Singh, K., Gupta, S. (2025). Engineered char from waste plastic: A review on the physicochemical properties, carbon dioxide uptake, and application in construction materials. Cleaner Materials, 17, 100321. https://doi.org/10.1016/j.clema.2025.100321
- Md. Isa, M. H., Koting, S., Hashim, H., Mo, K. H., Aziz, S. A. (2024). Utilising tile waste as an additive to enhance lime-based subgrade stabilisation. Case Studies in Construction Materials, 20, e03342. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03342
- Chah, C. N., Sekharan, S., Katiyar, V. (2025). Geotechnical characterisation and sustainability assessment of plastic waste inclusions on a cement-treated fine-grained soil for pavement applications. Transportation Geotechnics, 51, 101515. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2025.101515
- Cui, G., Duan, M., Lian, X., Xiao, X. (2025). From solid waste to subgrade stabilizer: lithium slag-calcium carbide residue geopolymer for silty clay subgrade stabilization. Results in Engineering, 27, 106409. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.106409
- Badiger, M., Mamatha, K. H., Dinesh, S. V. (2025). Laboratory study on the performance evaluation of RCA reinforced with geosynthetics for GSB layer application in low volume roads. Sustainable Materials and Technologies, 44, e01393. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2025.e01393
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Moch. Khamim, Raden Ajeng Mariyana, Rosoil Gasenda Suryaningrat, Mohamad Zenurianto, Sugeng Hadi Susilo
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
