За последние несколько лет одноразовые маски для лица стали очень распространенным видом мусорных отходов. Однако им можно найти применение, поскольку недавние исследования показали, что они могут укреплять бетон, если их использовать в качестве добавки.

Ученые измельчили хирургические маски в волокна, которые перед замешиванием с цементом были обработаны водным раствором оксида графена.  Washington State University

Предыдущие исследования показали, что бетон меньше подвержен растрескиванию, если в него перед заливкой добавляют крошечные армирующие волокна. Учитывая этот факт, ученые из Университета штата Вашингтон (WSU) задались вопросом, может ли полипропиленовая или полиэфирная ткань из выброшенных медицинских масок быть источником этих волокон.

Чтобы выяснить этот вопрос, исследователи сначала удалили металлические носовые мостики и хлопковые ушные петли из одноразовых хирургических масок, а затем измельчили оставшуюся ткань на волокна длиной от 5 до 30 мм.

Затем волокна были обработаны раствором оксида графена. Он образовал на них покрытие, увеличив площадь поверхности, что помогло им прочно сцепиться с классическим портландцементом. Затем волокна были добавлены в состав бетонной смеси в соотношении 0,1 процента.

Кусок материала лицевой маски (справа) вместе с некоторыми волокнами, использованными в исследовании. Washington State University

Через месяц после застывания армированного бетона было обнаружено, что прочность нового материала на разрыв увеличилась на 47 процентов по сравнению с классическим бетоном. Следует отметить, что добавление волокон привело к небольшому снижению прочности на сжатие, хотя оно составило всего 3 процента.

"Эта работа демонстрирует одну из технологий, позволяющую перенаправить использованные маски из потока отходов в область полезного применения", - сказал ведущий ученый, профессор Сянмин Ши.

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Materials Letters.

В прошлом году исследование, проведенное в австралийском университете RMIT, продемонстрировало, что волокна из лицевых масок способствуют укреплению асфальта и сопутствующих дорожных покрытий.

Не так давно ученые из Сингапура объявили о новой технологии производства 3D-печатного бетона. Исследователи из Наньянского технологического университета в качестве наполнителя вместо песка использовали измельченные отходы стекольной промышленности. Как заявили разработчики новой методики, " измельченное стекло может фактически полностью заменить силикатный песок при производстве бетона".

Источники: Washington State University, Materials Letters.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X22005912)
(https://news.wsu.edu/press-release/2022/04/27/disposable-masks-could-be-used-to-improve-concrete/)