تولید بتن قویتر و بادوام‌تر با استفاده از الیاف ماسک مستعمل
تهران - ایرنا - گروهی از محققان به تازگی نشان دادند ماسک‌های یک بار مصرف استفاده شده، می‌تواند در مخلوط سیمان برای ایجاد بتن قویتر و بادوام‌تر به کار گرفته شود، فقط در این فرآیند باید از اکسیدگرافن نیز استفاده کرد.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا، هر گوشه و کنار شهر، می توان ماسک مستعمل را پیدا کرد، به تازگی محققان نشان دادند که استفاده از این ماسک‌ها در تولید بتن می‌تواند موجب بهبود کیفیت بتن شود.
شیانمینگ شی استاد دپارتمان مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه ایالتی واشنگتن در این خصوص گفت: ماسک‌های مصرف شده در واقع می‌توانند کالای ارزشمندی باشند؛ اگر آنها را به درستی پردازش کنید. همیشه به دنبال جریان‌های زباله هستم و اولین واکنش من این است که چگونه آنها را به چیزی قابل استفاده در بتن یا آسفالت تبدیل کنم.
وی بیان کرد: تولید سیمان مسئول هشت درصد انتشار کربن در سراسر جهان است، گاهی اوقات میکروالیاف برای تقویت بتن سیمانی اضافه می‌شود، اما گران هستند. بتن تقویت‌شده با میکروالیاف به طور بالقوه می‌تواند میزان سیمان مورد نیاز برای یک پروژه را کاهش دهد یا باعث صرفه‌جویی در انتشار کربن و همچنین هزینه برای سازندگان و مالکان شود.
شی ادامه داد: ماسک‌های پزشکی که از پارچه پلی‌پروپیلن یا پلی‌استر ساخته شده‌اند، دارای الیافی هستند که می‌توانند برای صنعت بتن مفید باشند، ماسک‌های یک بار مصرف در صورت استفاده نشدن مجدد، می‌توانند برای چندین دهه در محیط باقی بمانند و خطری برای اکوسیستم ایجاد کنند.
وی گفت: این کار یک فناوری برای خارج کردن ماسک‌های استفاده شده از جریان زباله به یک برنامه کاربردی با ارزش بالا است.
محققان این پروژه فرآیندی را برای ساخت الیاف ماسک ریز به طول بین 5 تا 30 میلی متر توسعه دادند و سپس آنها را به بتن سیمانی اضافه کردند تا آن را تقویت کنند و از ترک خوردن آن جلوگیری کنند. در این فرآیند، الیاف ماسک به طول پنج تا 30 میلی متر توسعه داده شدند. سپس آنها را به بتن سیمانی اضافه کردند تا آن را تقویت کرده و از ترک خوردن آن جلوگیری کنند. محققان برای آزمایش حلقه‌های فلزی و پنبه‌ای را از ماسک‌ها جدا کردند، آنها را برش دادند و در سیمان پرتلند معمولی، رایج‌ترین نوع سیمان مورد استفاده در سراسر جهان، قرار دادند.
آنها قبل از افزودن مخلوط به خمیر سیمان، میکروالیاف ماسک را با محلولی از اکسید گرافن مخلوط کردند، اکسید گرافن لایه‌های بسیار نازکی را ایجاد می‌کند که به شدت به سطوح الیاف می‌چسبند. چنین میکروالیافی انرژی شکستگی را که به ایجاد ترک‌های ریز در بتن کمک می‌کند، جذب می‌کند. بدون الیاف، این ترک‌های میکروسکوپی در نهایت به ترک‌های گسترده‌تر و شکست مواد منجر می‌شوند.
محققان در حال انجام مطالعات بیشتری برای آزمایش ایده خود هستند. میکروالیاف تیمار شده با اکسید گرافن همچنین می توانند دوام بتن را بهبود بخشند و از آن در برابر آسیب یخ‌زدگی و مواد شیمیایی یخ‌زدایی محافظت کنند. آنها همچنین استفاده از این فناوری را برای بازیافت مواد پلیمری دیگر، مانند لباس‌های دور ریخته شده، به کار می‌برند تا انگیزه جمع‌آوری چنین زباله‌هایی را فراهم کنند.