Việc sử dụng bê tông cho sợi thảm Việc sử dụng bê tông cho sợi thảm :: Các vấn đề bền vững

Các kỹ sư Úc đã nghĩ ra một công dụng bất ngờ đối với những tấm thảm bỏ đi và các loại hàng dệt khác: như một phương tiện giúp bê tông chắc chắn hơn và có khả năng chống nứt.

Sự đổi mới này, dẫn đầu bởi các nhà khoa học tại Đại học RMITgiải quyết thách thức lớn trong lĩnh vực xây dựng, nơi chi phí sửa chữa hàng năm các vết nứt trên kết cấu bê tông cốt thép ở Úc là khoảng 8 tỷ USD. Ở Mỹ, chi phí ước tính khoảng 76 tỷ USD mỗi năm.

Nhóm nghiên cứu đang làm việc với các đối tác bao gồm Textile Recyclers Australia, Godfrey Hirst Australia và các hội đồng ở Victoria để tiến hành nghiên cứu thực địa về các tấm sàn trên mặt đất làm từ vải tái chế.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Chamila Gunasekara, từ RMIT, cho biết nhóm đã phát triển một kỹ thuật sử dụng sợi thảm thải để giảm tới 30% vết nứt do co ngót ở giai đoạn đầu trong bê tông, đồng thời cải thiện độ bền của bê tông.

Sử dụng các cơ sở nghiên cứu dệt may hiện đại tại RMIT, nhóm kỹ sư xây dựng và nhà nghiên cứu dệt may cũng có thể thử nghiệm các loại vải dệt phế thải khác, bao gồm cả vải quần áo, trong việc gia cố bê tông.

Gunasekara, thành viên ARC DECRA từ Trường Kỹ thuật, cho biết: “Nứt các tấm bê tông ở tuổi non là một thách thức lâu dài trong các dự án xây dựng. Nó có thể gây ra sự ăn mòn sớm, không chỉ làm cho tòa nhà trông xấu đi mà còn gây nguy hiểm cho tính toàn vẹn và an toàn của cấu trúc”. .

“Sợi thảm phế liệu có thể được sử dụng để tăng cường độ căng của bê tông lên 40% và ngăn ngừa vết nứt sớm bằng cách giảm đáng kể độ co ngót.”

Các mẫu bê tông trong phòng thí nghiệm đã được tạo ra bằng cách sử dụng các vật liệu dệt khác nhau và cho thấy đáp ứng Tiêu chuẩn Úc về hiệu suất kỹ thuật và các yêu cầu về môi trường.

Các mẫu bê tông làm bằng sợi thảm. Nguồn ảnh: Đại học RMIT.

Giải quyết thách thức lớn về rác thải

Gunasekara cho biết việc xử lý thảm và các loại hàng dệt khác đặt ra thách thức to lớn về môi trường.

“Úc là nước tiêu dùng hàng dệt may bình quân đầu người lớn thứ hai trên thế giới, sau Mỹ. Ông nói: “Người Úc trung bình mua 27 kg quần áo và hàng dệt may mới mỗi năm và thải 23 kg vào bãi rác”.

“Việc đốt rác thải từ thảm thải ra nhiều loại khí độc hại, gây ra những lo ngại về môi trường.”

Tiến sĩ Shadi Houshyar, nhà khoa học về dệt may và vật liệu tại RMIT, cho biết quần áo chữa cháy thải bỏ là vấn đề rác thải đặc biệt thách thức. Điều này là do những đặc tính khiến những vật liệu này trở nên lý tưởng cho việc chữa cháy cũng khiến chúng khó tái chế.

Houshyar, từ Trường Kỹ thuật, cho biết: “Có tới 70% chất thải dệt may sẽ phù hợp để chuyển đổi thành sợi có thể sử dụng được, mang lại cơ hội trong chuỗi cung ứng nguyên liệu”.

Đưa bê tông cốt vải vào thế giới thực

Để nắm bắt những điều kiện bất ngờ gặp phải trong các dự án xây dựng trong thế giới thực, nhóm sẽ tiến hành thử nghiệm thực địa với sự hỗ trợ từ các đối tác trong ngành và chính quyền địa phương.

Những thử nghiệm này, cũng như mô hình tính toán, sẽ được tài trợ bởi Trung tâm nghiên cứu chuyển đổi công nghiệp ARC để chuyển đổi tài nguyên chất thải tái chế thành vật liệu kỹ thuật và giải pháp cho nền kinh tế tuần hoàn (TREMS) và một khoản trợ cấp nghiên cứu khởi đầu sự nghiệp. TREMS được dẫn dắt bởi Giáo sư Sujeeva Setunge từ RMIT.

Nhóm đang cộng tác với Giáo sư Andrzej Cwirzen từ Đại học Công nghệ Luleå ở Thụy Điển để xây dựng mô hình tính toán.

Bài báo của họ, 'Nâng cao hiệu suất và tính bền vững của bê tông thông qua việc kết hợp các loại sợi thảm thải đa dạng', đã được xuất bản trong Xây dựng và Vật liệu xây dựng.

Chú thích hình ảnh trên cùng: Học giả tiến sĩ Nayanatara Ruppegoda Gamage và Tiến sĩ Chamila Gunasekara với các mẫu bê tông được làm bằng vải dệt. Nguồn ảnh: Đại học RMIT.