Поскольку повсеместное распространение одноразовых масок в настоящее время представляет собой экологическую проблему, исследователи из Вашингтонского университета предложили использовать одноразовые маски в качестве добавки в цементную смесь для создания более прочного и долговечного бетона.
В работе, опубликованной в журнале Materials Letters, исследовательская группа Университета штата Вашингтон показала, что смесь с использованием материалов из масок была на 47% прочнее обычно используемого цемента после месяца отверждения.
Производство цемента — это процесс, на долю которого приходится до 8% выбросов CO2 во всем мире. Микроволокно иногда добавляют в бетон на основе цемента для его укрепления, но оно стоит дорого. Армирование бетона микроволокнами может уменьшить количество цемента, необходимого для проекта, или продлить срок службы бетона, снижая выбросы CO2, а также позволяя экономить деньги строителям и владельцам.
Изготовленные из полипропиленовой или полиэфирной ткани там, где она соприкасается с кожей, и ультратонкого полипропиленового волокна для фильтрующих слоев, медицинские маски содержат волокна, которые могут быть полезны в бетонной промышленности. Если их не использовать повторно, одноразовые маски могут оставаться в окружающей среде десятилетиями и представлять опасность для экосистемы.
Исследователи разработали процесс изготовления микроволокон маски длиной от 5 до 30 миллиметров, а затем добавили их в бетон, чтобы укрепить его и предотвратить растрескивание. Для их тестирования они удалили металлические и хлопчатобумажные петли из масок, разрезали их и включили в обычный портландцемент.
Они смешали микроволокна маски с раствором оксида графена, прежде чем добавить смесь в цементную пасту. Оксид графена обеспечивает ультратонкие слои, которые прочно прилипают к поверхностям волокон. Такие микроволокна поглощают или рассеивают энергию разрушения, которая могла бы способствовать образованию микротрещин в бетоне. Без волокон эти микроскопические трещины в конечном итоге привели бы к более широким трещинам и разрушению материала.
Проводятся дополнительные исследования, чтобы убедиться, что микроволокна, обработанные оксидом графена, также могут повысить долговечность бетона и защитить его от мороза и противогололедных химикатов, которые используются на дорогах.
