Araştırmacılar Betonu İyileştirmek için Tek Kullanımlık Maskeleri Kullandı
Fotoğraf: WSU araştırmacıları, uzunluğu 5-30 mm arasında değişen küçük maske liflerini, betonu güçlendirmek ve çatlamasını önlemek için çimentoya eklediler ve ardından bir proses geliştirdiler.
Pandemi sırasında yaygın olarak kullanılan tek kullanımlık maskeler artık çevresel bir sorun teşkil ederken, araştırmacılar daha güçlü ve daha dayanıklı beton oluşturmak için eski maskeleri bir çimento karışımına dahil etme fikrini ortaya koydular.
Washington Eyalet Üniversitesi (WSU) araştırma ekibi Materials Letters dergisinde yayınlanan bir makalede, bir aylık kürleme sonrasında maske malzemeleri kullanan karışımın yaygın olarak kullanılan çimentodan %47 daha güçlü olduğunu gösterdi.
İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü profesörü ve geçici başkanı ve makalenin ilgili yazarı Xianming Shi, “Bu atık maskeler, onları düzgün bir şekilde işlerseniz gerçekten değerli bir meta olabilir. Her zaman atık yığınlarına bakarım ve ilk tepkim bunu betonda veya asfaltta kullanılabilir bir şeye nasıl dönüştürebilirim olur.” diye açıklıyor.
Çimento üretimi, dünya çapındaki karbon emisyonlarının %8’inden sorumlu olan, karbon yoğunluklu bir prosestir. Mikrofiberler bazen betonu güçlendirmek için çimentoya eklenir, ancak pahalıdırlar. Mikrofiber takviyeli beton, bir proje için ihtiyaç duyulan çimento miktarını potansiyel olarak azaltabilir veya betonun daha uzun ömürlü olmasını sağlayarak, inşaatçılar ve mal sahipleri için hem karbon emisyonlarından hem de paradan tasarruf sağlayabilir.
Cilde temas ettiği yerde polipropilen veya polyester kumaştan ve filtreleme katmanları için ultra ince polipropilen elyaftan yapılmış tıbbi maskeler, beton endüstrisi için faydalı olabilecek elyaflara sahiptir. Tek kullanımlık maskeler yeniden kullanılmazsa onlarca yıl çevrede kalabiliyor ve ekosistem için risk oluşturuyor.
Shi, “Bu çalışma, kullanılmış maskeleri atık yığınında, yüksek değerli bir uygulamaya yönlendirmek için bir teknoloji sergiliyor.” dedi.
Kavram kanıtlama çalışmalarında araştırmacılar, uzunluğu 5-30 mm arasında değişen küçük maske liflerini, betonu güçlendirmek ve çatlamasını önlemek için çimentoya eklediler ve ardından bir proses geliştirdiler. Testleri için maskelerden metal ve pamuk halkaları çıkardılar, kestiler ve harç için temel çimento ve beton türü olan ve dünya çapında da en yaygın kullanılan Portland çimentosuna dahil ettiler.
Karışımı çimento hamuruna eklemeden önce maske mikro liflerini bir grafen oksit çözeltisi ile karıştırdılar. Grafen oksit, fiber yüzeylerine güçlü bir şekilde yapışan ultra ince tabakalar sağlamaktadır. Bu tür maske mikro lifleri, betondaki küçük çatlaklara katkıda bulunacak kırılma enerjisini emer veya dağıtır. Lifler olmadan, bu mikroskobik çatlaklar sonunda daha geniş çatlaklara ve malzemenin bozulmasına yol açacaktır.
Araştırmacılar, grafen oksitle işlenmiş mikro elyafların betonun dayanıklılığını artırabileceği ve betonu donma hasarından ve yollarda kullanılan buz çözücü kimyasallardan koruyabileceği fikrini test etmek için daha fazla çalışma yürütüyor. Ayrıca bu teknolojiyi, bu tür atıkların toplanmasını teşvik etmek için atılan giysiler gibi diğer polimer malzemelerin geri dönüşümüne uygulamayı da öngörüyorlar.
Kaynak: phys.org