ضایعات فرش بتن را بدون ترک می‌کند و مقاومت آن را ۴۰٪ افزایش می‌دهد — مهندسان استرالیایی
پژوهشگران بتن محکم‌تر و با دوام‌تری با استفاده از یک ماده جالب توجه ایجاد کرده‌اند: الیاف ضایعات فرش.
دانشگاه RMIT در استرالیا این روش جدید را کشف کرده است تا ضایعات الیاف فرش را به یک جزء کلیدی برای بتن مقاوم به ترک تبدیل کند.
استرالیا سالانه مبلغ عظیم ۸ میلیارد دلار استرالیا را برای تعمیر ساختارهای بتنی ترک‌خورده خرج می‌کند. در همین حال، ایالات متحده مبلغ هنگفت ۷۶ میلیارد دلار آمریکا را سالانه برای تعمیرات بتن هزینه می‌کند.
این موضوع نیاز به راه‌حل‌های نوآورانه برای جلوگیری و تعمیر این ترک‌ها را که می‌توانند سازه‌ها را ضعیف کرده و ایمنی را به خطر بیندازند، نشان می‌دهد.
«الیاف ضایعات فرش می‌توانند مقاومت بتن را تا ۴۰٪ در کشش افزایش داده و از ترک‌خوردگی زودرس جلوگیری کنند، با کاهش قابل توجهی در انقباض»، گفت چامیلا گوناسکارا، محقق اصلی.
کاهش ۳۰٪ در ترک‌خوردگی
این رویکرد نوآورانه به یک مشکل عمده در صنعت ساخت و ساز می‌پردازد: ترک‌خوردگی زودرس. با کاهش انقباض، این فرمول جدید بتن دوام را بهبود می‌بخشد و عمر مفید سازه‌ها را افزایش می‌دهد.
به طور جالبی، تکنیک جدید ترک‌خوردگی زودرس بتن را تا ۳۰٪ به طور قابل توجهی کاهش داد.
«ترک‌خوردگی در بتن‌های زودرس یک چالش طولانی‌مدت در پروژه‌های ساختمانی است که می‌تواند به خوردگی زودرس منجر شود، نه تنها باعث کم‌نمایی یک بنا می‌شود بلکه یکپارچگی ساختاری و ایمنی آن را به خطر می‌اندازد»، گوناسکارا اضافه کرد.
تا به حال، پژوهشگران نمونه‌های بتنی آزمایشگاهی با استفاده از پارچه‌های دورریختنی ایجاد کرده‌اند. این نمونه‌های بتن تقویت‌شده با منسوجات با استانداردهای استرالیا برای معیارهای مهندسی و محیطی مطابقت داشتند.
لباس‌های آتش‌نشانی دورریختنی نیز می‌توانند استفاده شوند
پژوهشگران به بار محیطی عمده‌ای که با دفع فرش‌ها و سایر منسوجات مرتبط است، اشاره می‌کنند.
فرش‌ها عمدتاً از مواد مصنوعی مانند نایلون، پلی‌استر و پلی‌پروپیلن ساخته می‌شوند. این مواد حاوی مواد شیمیایی مختلف، از جمله کند‌کننده‌های آتش، رنگ‌ها و چسب‌ها هستند. هنگامی که می‌سوزند، این مواد شیمیایی تجزیه شده و گازهای سمی را به اتمسفر آزاد می‌کنند.
علاوه بر این، سوزاندن بیرونی ضایعات فرش منجر به آلودگی خاک و آب با خاکستر سمی و مواد ذره‌ای می‌شود.
«استرالیا دومین مصرف‌کننده بزرگ منسوجات در دنیا پس از ایالات متحده است. میانگین یک فرد استرالیایی سالانه ۲۷ کیلوگرم لباس و منسوجات جدید خریداری می‌کند و ۲۳ کیلوگرم را به محل‌دفن زباله دور می‌اندازد»، گوناسکارا گفت.
ورای فرش‌ها، تیم در حال بررسی استفاده از سایر ضایعات منسوجات است، مانند لباس‌های دور انداخته و تجهیزات آتش‌نشانی، برای بهبود عملکرد بتن به طور بیشتر.
شادی حوشیار، متخصص نساجی و مواد در RMIT، به چالش بازیافت لباس‌های آتش‌نشانی اشاره کرد. ویژگی‌هایی که این مواد را قهرمان‌های آتش‌نشان می‌کنند، مانند مقاومت در برابر آتش و دوام، آن‌ها را به شروران بازیافت تبدیل می‌کنند.
«تا ۷۰٪ ضایعات منسوجات برای تبدیل به الیاف قابل استفاده مناسب خواهند بود، که یک فرصت در زنجیره تأمین مواد ارائه می‌دهد»، حوشیار در بیانیه مطبوعاتی گفت.
تولید بتن استاندارد انرژی‌بر است و به انتشار گازهای کربنی قابل ملاحظه‌ای منجر می‌شود. با این حال، این روش جدید پایدار است.
ضایعات را کاهش می‌دهد و به طور قابل توجهی خواص بتن را بهبود می‌بخشد. این یک پیروزی دوبل برای محیط زیست و ساخت و ساز است.
در مرحله بعد، پژوهشگران قصد دارند آزمون‌های میدانی و مدلسازی محاسباتی از این بتن مخلوط شده با الیاف فرش انجام دهند. آزمون‌های میدانی ارزیابی عملکرد بتن را در شرایط واقعی ساخت و ساز امکان‌پذیر خواهند کرد.
با همکاری با صنعت و دولت‌های محلی، پژوهشگران قصد دارند پذیرش این راه‌حل پایدار را تسریع بخشند.
این یافته‌ها در مجله Construction and Building Materials منتشر شدند.
