Бетон уже давно является предпочтительным материалом для строительства в нашем современном мире, используется в таких конструкциях, как небоскребы, мосты и дома – и это лишь некоторые из них. Однако, поскольку страны работают над ограничением выбросов парниковых газов, производство бетона находится под повышенным вниманием. Бетон состоит из двух частей: заполнителя, который обычно состоит из гравия и щебня, и цемента. Именно производство цемента является причиной выброса большого количества углекислого газа в атмосферу.
«Простое повторное использование заполнителя из старого бетона нерационально, потому что именно производство нового цемента приводит к выбросам, связанным с изменением климата», – объясняет первый автор Ли Лян. Следовательно, необходим новый, экологически чистый подход, который поможет продвигать круговую экономику бетона. Исследователи оптимизировали свой новый метод, отрегулировав пропорцию смеси, давление, температуру, продолжительность прессования и содержание воды. Выбор правильного соотношения бетона и переработанной древесины имел решающее значение для получения бетона с максимальной прочностью.
Древесина приобретает жесткость благодаря лигнину, который представляет собой сильно сшитый органический полимер. В этом случае лигнин заполняет зазоры в бетоне и действует как клей при смешивании с бетонным порошком и нагревании. Прочность также повысилась за счет более высоких температур и давлений во время прессования.
«Большая часть произведенных нами переработанных продуктов демонстрирует лучшую прочность на изгиб, чем у обычного бетона», – говорит старший автор, преподаватель Юя Сакаи. «Эти результаты могут способствовать переходу к более экологичной и экономичной строительной отрасли, которая не только сокращает запасы отходов бетона и древесины, но и помогает решить проблему изменения климата."
Рециклированный бетон даже может быть биоразлагаемым, потому что бетонные отходы прикрепляются к деревянному компоненту. Этот метод также может быть расширен для переработки других видов выброшенных растительных материалов вместо древесины или даже нового бетона, сделанного из растений, песка и гравия.