Согласно новому исследованию, в ходе необычного эксперимента было установлено, что бетон можно сделать почти на 30% прочнее, частично заменив песок кофейной гущей.
Это потрясающая новость, так как ежегодно производится около 15 миллионов тонн отработанной кофейной гущи, и большая ее часть просто попадает на свалки. Теперь же столь гигантское количество биологических отходов можно будет использовать с большей пользой.
«Вдохновением для нашей работы послужил поиск инновационного способа использования большого количества кофейных отходов в строительных проектах, а не их вывоза на свалку, — сказал Раджив Ройчанд, ведущий автор исследования и инженер-строитель из Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT), Австралия. — Это даст кофейным отходам вторую жизнь».
Подготовка бетонной добавки
Чтобы сделать кофейную добавку достойной строительных проектов, требуется предварительная подготовка. Для этого исследователи прибегли к пиролизу, поместив кофейную гущу в вакуумную печь и в течение двух часов нагревая ее до температуры 350 и 500 градусов Цельсия. В результате многие органические вещества удалились, и осталось лишь очищенное вещество, называемое биоуглем.
Биоуголь добавляли в портландцемент в возрастающих пропорциях, заменяя песок — популярный наполнитель бетона. После этого различные смеси залили в формы и дали раствору затвердеть. Полученные блоки проверяли на прочность путем сжатия, а данные собирали с помощью рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии. В итоге было установлено, что если биоуглем, полученным при температуре 350 градусов, заменить 15% песка в смеси, то прочность бетона повышается почти на 30%
Исследователи полагают, что это открытие поможет сократить использование песка при строительстве, и это станет ощутимым вкладом в усилия по сохранению окружающей среды. По данным ООН, ежегодно добывается около 50 миллиардов тонн песка, что, естественно, наносит огромный урон природе.
«Продолжающаяся добыча природного песка по всему миру — обычно из русел рек и берегов — для удовлетворения быстро растущих потребностей строительной отрасли оказывает большое влияние на окружающую среду», — прокомментировал Цзе Ли, соавтор исследования и инженер-строитель из RMIT.
Теперь исследователям предстоит выяснить, как сделать бетон, «настоянный на кофе», практической альтернативой. Хотя Ли и его команда утверждают, что на их открытие уже обратили внимание несколько компаний, работающих в строительной отрасли.
