Исследовательская группа Университета штата Вашингтон, занимаясь решением проблемы ливневых стоков, нашла экологическое решение проблемы высокотехнологичных отходов.
Исследователи показали, что они могут значительно улучшить характеристики водопроницаемого дорожного покрытия путем добавления композитного материала из углеродного волокна. Их метод утилизации, описанный в мартовском выпуске журнала Journal of Materials in Civil Engineering, не требует использования большого количества энергии или химических веществ, что является критическим фактором для переработки отходов.
Традиционное дорожное покрытие против проницаемого
В отличие от водонепроницаемого покрытия, которое используется для большинства дорог и парковок, проницаемый бетон позволяет дождевой воде свободно просачиваться в землю под ним. Из-за растущей озабоченности по поводу наводнений в городских районах и требований по контролю ливневого стока, муниципальные власти в нескольких городах пытались использовать проницаемый бетон на стоянках и незагруженных улицах. Но поскольку он очень пористый, то не так долговечен, как традиционный бетон, которым покрыты основные дороги.
Утилизация углеродного волокна
Композиты из углеродного волокна становятся все более популярным материалом во многих отраслях. Суперлегкий и прочный, он используется во всем — от крыльев самолета до ветровых турбин и автомобилей. В то время как этот рынок растет примерно на 10 процентов в год, упомянутые отрасли пока не разработали способов переработки своих отходов, которые составляют до 30 процентов материала, используемого в производстве.
Исследователи добавили отходы композитов углеродного волокна, которые они взяли на производственных мощностях Boeing, в пористую бетонную смесь. Они использовали механическое фрезерование, чтобы добиться идеальной формы и размеров составных частей. Добавленный материал значительно увеличил прочность и долговечность водопроницаемого бетона.
«Что касается прочности на изгиб, мы получили действительно хорошие результаты — такие же высокие, как и у традиционные бетонов, но он по-прежнему очень быстро пропускают воду», — говорит руководитель исследования Сомайе Нассири.
Тестирование и внедрение
Убедившись, что материал работает в лабораторных условиях, исследователи начали проводить испытания на реальном дорожном покрытии. Они также ведут переговоры с промышленностью, чтобы организовать цепочку поставок.
«В лаборатории это метод позволяет увеличить прочность и долговечность проницаемого покрытия, — сказал Нассири. — Следующим шагом будет выяснить, как распространить его до промышленных масштабов».
Исследование этого проекта стало возможным благодаря партнерству с компанией Boeing.
