Додавання кавової гущі робить бетон на 30 відсотків міцнішим
Подвійний постріл
Бетон щойно отримав несподіваний імпульс.
Як докладно описано в новому дослідженні, опублікованому в журналі «Чисте виробництво», дослідники виявили, що бетон можна зробити майже на 30 відсотків міцнішим, якщо частково замінити пісок кавовою гущею.
А чому б і ні? За деякими оцінками, щорічно виробляється 15 мільйонів тонн відпрацьованої кавової гущі, і більшість її просто потрапляє на звалища. На думку дослідників, це величезна кількість біологічних відходів, які можна було б знайти з більшою користю.
"Наша робота надихнула нас на пошук інноваційного способу використання великої кількості кавових відходів у будівельних проєктах, а не на звалищах, щоб дати каві "подвійний шанс" на життя", — сказав провідний автор дослідження Раджив Ройчанд, вчений-матеріалознавець з Університету RMIT в Австралії, у своїй заяві.
Прорив
Щоб зробити цю добавку гідною, потрібна певна настройка.
Необроблена земля фактично послаблює бетон, з яким вона змішана, тому дослідники підготували її за допомогою процесу, що називається піролізом. При нагріванні кавової гущі при температурі 660 або 932 градусів за Фаренгейтом у печі без кисню протягом двох годин слабкі органічні речовини видаляються, залишаючи після себе очищену речовину, яка називається біовугілля.
Біовугілля двох температур додавали в портландцемент у зростальних пропорціях, замінюючи пісок — популярний наповнювач бетону — до 20 відсотків від його об'єму, що зазвичай використовується.
Звідти було розлито та затверджено різні суміші, а отримані блоки пройшли перевірку міцності на стиск за допомогою рентгенівської дифракції та сканувальної електронної мікроскопії.
Ідеальне поєднання? Кавова гуща піролізується при температурі 662 градуси, замінюючи 15 відсотків піску, що призводить до збільшення міцності на стиск трохи більш ніж на 29 відсотків.
Сайонара, пісок
На думку дослідників, це відкриття може допомогти позбутися звички до піску в нашій інфраструктурі, що послужить благом для зусиль щодо збереження природи в усьому світі. За даними дослідження ООН, щорічно видобувається близько 50 мільярдів тонн цього матеріалу.
"Видобуток природного піску, що продовжується, по всьому світу, який зазвичай добувають з річищ річок і берегів, для задоволення швидко зростальних потреб будівельної галузі дуже впливає на навколишнє середовище", – співавтор дослідження Цзе Лі, цивільний фахівець, інженер RMIT, йдеться у повідомленні.
Лі та його команда стверджують, що вони вже привернули увагу кількох груп у галузі. Звідси дослідники мають з'ясувати, як зробити бетон, настояний на каві, практичною альтернативою.
Джерела: RMIT Australia
