Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Washington está resolviendo un problema de desechos de alta tecnología mientras aborda el desafío ambiental de la escorrentía de aguas pluviales.
Los investigadores han demostrado que pueden fortalecer en gran medida los pavimentos permeables al agregar material compuesto de fibra de carbono residual. Su método de reciclaje, descrito en la edición de marzo de la Revista de Materiales en Ingeniería Civil no requiere el uso de mucha energía o productos químicos, un factor crítico para reciclar materiales de desecho.
Tradicional vs. permeable
A diferencia del pavimento impermeable que se usa para la mayoría de las carreteras y estacionamientos, el concreto permeable permite que el agua de lluvia drene libremente y se filtre en el suelo debajo. Debido a la creciente preocupación por las inundaciones en áreas urbanas y los requisitos para controlar la escorrentía de aguas pluviales, varias ciudadeshe intentado usar el concreto permeable en estacionamientos y calles de poco tráfico, pero como es muy poroso, no es tan duradero como el concreto tradicional que se usa en las carreteras principales.
Reciclaje de fibra de carbono
Mientras tanto, los compuestos de fibra de carbono se han vuelto cada vez más populares en numerosas industrias. Súper ligero y fuerte, el material se usa en todo, desde alas de avión hasta turbinas eólicas y automóviles. Mientras que el mercado está creciendo alrededor del 10 por ciento anual, sin embargo, las industriasno ha descubierto una manera de reciclar fácilmente sus desechos, que representan hasta el 30 por ciento del material utilizado en la producción.
Dirigidos por Karl Englund, profesor asociado de investigación, y Somayeh Nassiri, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, los investigadores agregaron chatarra compuesta de fibra de carbono que recibieron de las instalaciones de fabricación de Boeing a su mezcla de concreto permeable. Usaron molienda mecánica.para refinar las piezas compuestas a los tamaños y formas ideales. El material agregado aumentó en gran medida la durabilidad y la resistencia del hormigón permeable.
"En términos de resistencia a la flexión, obtuvimos resultados realmente buenos, tan altos como el concreto tradicional, y todavía drena muy rápido", dijo Nassiri.
Fresado vs. calor o productos químicos
Los investigadores utilizaron técnicas de molienda de bajo costo en lugar de calor o productos químicos para crear un elemento de refuerzo a partir de los residuos de compuestos de fibra de carbono. Mantuvieron y utilizaron la resistencia original de los compuestos manteniéndolos en su forma compuesta curada. Su mezcla también requeríausando mucho material compuesto, lo que sería ideal para los productores de residuos.
"Ya está desperdiciando, no puede agregar un montón de dinero a la basura y obtener un producto", dijo Englund. "La clave es minimizar la energía y mantener los costos bajos".
Los materiales compuestos se dispersaron por toda la mezcla de pavimento para proporcionar una resistencia uniforme.
Pruebas e integración
Si bien han demostrado que el material funciona a escala de laboratorio, los investigadores están comenzando a realizar pruebas del mundo real en aplicaciones de pavimento. También están trabajando con la industria para comenzar a desarrollar una cadena de suministro.
"En el laboratorio, esto funciona para aumentar la durabilidad y resistencia del pavimento permeable", dijo Nassiri. "El siguiente paso es descubrir cómo hacerlo general y generalizado".
La investigación para este proyecto fue posible gracias a una asociación con la Compañía Boeing.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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