Защитные маски можно использовать для улучшения качества бетона — Materials Letters

28.04.2022

Одноразовые маски, которые защищали нас от заражения коронавирусом во время пандемии, теперь представляют серьезную экологическую проблему. И если их не использовать каким-то образом повторно, защитные аксессуары могут десятилетиями оставаться в окружающей среде,  представляя опасность для экосистемы. Поэтому исследователи Университета штата Вашингтон предложили включать старые маски в цементную смесь для создания более прочного и долговечного бетона.

В статье, опубликованной в журнале  Materials Letters, ученые утверждают:  смесь с использованием масок была на 47% прочнее, чем обычно используемый цемент после месяца отверждения.

 «Эти маски для отходов на самом деле могут быть ценным товаром, если их правильно переработать, — считает профессор Сяньмин Ши. — Я всегда смотрю  потоки отходов, и моя первая реакция: «Как мне превратить это во что-то пригодное для использования в бетоне или асфальте?»

Производство цемента является углеродоемким процессом, ответственным за 8% выбросов углерода во всем мире. В бетон для его укрепления иногда добавляют микроволокно, но оно дорог остоит. Бетон, армированный микрофиброй, потенциально может уменьшить количество цемента, необходимого для проекта, или увеличить срок службы бетона, сокращая выбросы углерода, а также деньги для строителей и владельцев.

Изготовленные из полипропиленовой или полиэфирной ткани в местах контакта с кожей и сверхтонкого полипропиленового волокна для фильтрующих слоев, медицинские маски имеют волокна, которые могут быть полезны в бетонной промышленности.

Инженеры разработали процесс изготовления крошечных волокон маски длиной от 5 до 30 мм, а затем добавили их в цементный бетон, чтобы укрепить его и предотвратить растрескивание. Для своих испытаний они сняли металлические и хлопковые петли с масок, разрезали их и включили в обычный портландцемент — наиболее распространенный тип, используемый во всем мире и основной ингредиент для бетона, строительных растворов и растворов.

Специалисты смешали микроволокна маски с раствором оксида графена перед добавлением смеси в цементную пасту. Оксид графена обеспечивает сверхтонкие слои, которые прочно прилипают к поверхности волокна. Такие микроволокна маски поглощают или рассеивают энергию разрушения, которая может способствовать образованию крошечных трещин в бетоне. Без волокон эти микроскопические трещины в конечном итоге привели бы к более широким трещинам и разрушению материала.

Исследователи проводят дополнительные исследования, чтобы проверить свою идею о том, что микроволокна, обработанные оксидом графена, могут также повысить долговечность бетона и защитить его от повреждения морозом и от химикатов против обледенения, которые используются на дорогах. Они также предполагают применение этой технологии для переработки других полимерных материалов, таких как выброшенная одежда, чтобы стимулировать сбор таких отходов.

 

Елена Краснова

 

Источник

Нет комментариев