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歐美大地 行業(yè)新聞
新研究：廢棄口罩加入混凝土可增加強(qiáng)度
發(fā)布時(shí)間：2022-08-09 瀏覽次數(shù)：8908 來源：歐美大地
自新冠疫情爆發(fā)以來，一次性口罩已經(jīng)成為一種新的垃圾，而且數(shù)量龐大。不過，它們實(shí)際上可能是有用途的，因?yàn)樽罱难芯勘砻鳎?dāng)它們被添加到混凝土中時(shí)可以增加混凝土的強(qiáng)度。
水泥生產(chǎn)是一個(gè)碳密集的過程，占全球碳排放量的8%。以前的研究表明，混凝土在澆筑前摻入微小的增強(qiáng)纖維，就不太容易出現(xiàn)裂縫，但它們價(jià)格昂貴。這種超細(xì)纖維增強(qiáng)混凝土可能會(huì)減少項(xiàng)目所需的水泥量，或使混凝土的使用壽命更長，從而減少碳排放，并為建筑商和業(yè)主節(jié)省資金。美國華盛頓州立大學(xué)（Washington State University）的科學(xué)家們就想知道：廢棄口罩中的聚丙烯或聚酯纖維是否可能是這些纖維的來源。為了找到答案，研究人員首先從一次性外科口罩上取下金屬鼻橋和棉質(zhì)耳環(huán)，然后將剩余的纖維撕成5-30毫米長的纖維。

接下來，用氧化石墨烯溶液處理纖維。它會(huì)在這些纖維上面形成一層涂層，增加額外的表面積，幫助它們與常用的普通硅酸鹽水泥漿結(jié)合。然后，它們會(huì)被添加到水泥中，作為混凝土的粘合劑，體積占比0.1%。
測試結(jié)果顯示，當(dāng)纖維增強(qiáng)的水泥固化一個(gè)月后，它比未經(jīng)處理的水泥的劈裂抗拉強(qiáng)度高出47%。首席科學(xué)家Xianming Shi說道：“這項(xiàng)工作展示了一種將廢棄口罩從廢物中轉(zhuǎn)移到高價(jià)值應(yīng)用的技術(shù)。”
混凝土及水泥基復(fù)合材料通常通過加入纖維改善其韌性，其性能可以通過彈性模量試驗(yàn)、彎曲韌性試驗(yàn)等來驗(yàn)證。
醫(yī)用口罩由與皮膚接觸的聚丙烯或聚酯織物和用于過濾層的超細(xì)聚丙烯纖維制成，其纖維可用于混凝土行業(yè)。如果不重復(fù)使用，一次性口罩可能會(huì)在環(huán)境中存在幾十年，并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。 他們還設(shè)想將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于其他聚合物材料的回收，比如廢棄的衣服，以鼓勵(lì)收集這類廢物。
上述研究成果已于近期發(fā)表在了《材料快報(bào)》（Materials Letters）雜志上。去年，澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)（RMIT）進(jìn)行的一項(xiàng)研究同樣表明，口罩纖維有助于加強(qiáng)瀝青和底層道路材料。


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