地毯纤维可以防止混凝土开裂

Josiah02 · 发表于 5 天前

澳大利亚的工程师们找到了一种利用废弃地毯纤维制造更坚固、抗裂混凝土的方法，为建筑行业的可持续发展铺平了道路。
该研究团队正在与澳大利亚纺织品回收商、澳大利亚戈弗雷赫斯特协会以及维多利亚州议会等合作伙伴合作，对由回收纺织品制成的地面板材进行实地研究。
首席研究员、皇家墨尔本理工大学 (RMIT University) 的 Chamila Gunasekara 博士表示，该团队开发了一种利用废弃地毯纤维的技术，可将混凝土早期收缩开裂减少多达 30%，同时还能提高混凝土的耐久性。这项研究解决了建筑行业的一个重大挑战，因为澳大利亚每年修复钢筋混凝土结构裂缝的成本约为 80 亿澳元。在美国，这一成本估计为每年 760 亿美元。
该团队在《建筑与建筑材料》杂志上发表了最新成果，表明废弃地毯材料可用于改良混凝土。
借助皇家墨尔本理工大学 (RMIT) 最先进的纺织品研究设施，土木工程师和纺织品研究人员团队还能够利用其他废弃纺织品（包括服装面料）来增强混凝土的强度。
“早期混凝土板开裂是建筑项目面临的长期挑战，它会导致过早腐蚀，不仅使建筑物外观变差，还会危及建筑物的结构完整性和安全性，”工程学院 ARC DECRA 研究员 Gunasekara 说道。“废弃的地毯纤维可用于将混凝土的抗拉强度提高 40%，并通过大幅减少收缩来防止早期开裂。”
实验室使用各种纺织材料制作了混凝土样品，结果显示其符合澳大利亚工程性能标准和环境要求。
应对巨大的浪费挑战
古纳塞卡拉表示，地毯和其他纺织品（包括废弃布料）的处理对环境提出了巨大的挑战。
“澳大利亚是世界上人均纺织品消费量第二大的国家，仅次于美国。澳大利亚人平均每年购买 27 公斤新衣服和纺织品，并将 23 公斤丢弃到垃圾填埋场，”他说。“焚烧地毯废料会释放出各种有毒气体，引发环境问题。”
皇家墨尔本理工大学纺织与材料科学家沙迪·胡西亚尔博士表示，消防服装废弃物也带来了挑战，因为这些材料适合用于消防的特性也使得它们难以回收。
工程学院的 Houshyar 表示： “高达 70% 的纺织废料可以转化为可用的纤维，这为材料供应链带来了机遇。”
与行业和政府合作，支持废物回收
在行业和当地政府合作伙伴的支持下进行的现场试验将有助于捕捉现实世界建筑项目中遇到的意外情况。
该团队正在与瑞典吕勒奥理工大学的 Andrzej Cwirzen 教授合作进行计算建模。
该项目团队还发表了其他几篇关于纺织织物在混凝土中的应用的研究：
《一种数据增强方法用于现浇纺织纤维增强混凝土早期干燥诱导水分传输分析》发表在《建筑工程杂志》上。
“再生织物废弃纤维在水泥基复合材料中的应用”在《土木工程材料杂志》（ASCE）上发表。
《混合织物废料再利用于可持续水泥基复合材料：机械和微观结构性能》在《建筑与建筑材料》上发表。
《聚丙烯和聚对三甲苯二甲酸酯地毯废料在增强水泥基复合材料中的再利用》发表在ACI材料杂志上。

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