مقاله تحلیلی: کاربرد فیبر کربن بازیافتی در بهبود روسازی نفوذپذیر

یک تیم از محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن در تلاش هستند که مشکل ضایعات فناوری‌های نوین و همچنین یکی از چالش‌های زیست‌محیطی یعنی رواناب سیلابی را حل کنند. محققان نشان داده‌اند که می‌توانند با اضافه کردن ضایعات فیبر کربن روسازی نفوذپذیر را تقویت کنند. این روش نیاز به انرژی یا مواد شیمیایی زیادی که یک عامل بحرانی در فرآیند بازیافت ضایعات هستند، ندارد.

سنتی و نفوذناپذیر

برخلاف روسازی نفوذناپذیر که تاکنون برای اغلب راه‌ها و پارکینگ‌ها استفاده‌شده است، بتن نفوذپذیر به آب باران اجازه می‌دهد که به‌راحتی زهکشی شده و به زیر روسازی نفوذ کند. به دلیل افزایش نگرانی‌ها در مورد سیلاب در مناطق شهری و لزوم کنترل آن، در شهرهای زیادی سعی شده است که از بتن نفوذپذیر برای پارکینگ‌ها و خیابان‌های کم رفت‌وآمد استفاده کنند؛ اما به دلیل اینکه این بتن بسیار متخلخل است، دوام آن به‌اندازه بتن معمولی که در اغلب راه‌ها استفاده می‌شود، نیست.

بازیافت فیبر کربن

کامپوزیت‌های فیبر کربن محبوبیت فزاینده‌ای در صنایع متعدد پیدا کرده‌اند. فیبر کربن بسیار سبک و پر مقاومت است و در همه‌چیز از بال هواپیما تا توربین‌های بادی و ماشین‌ها کاربرد دارد. درحالی‌که بازار این کامپوزیت‌ها سالانه در حدود 10 درصد در حال رشد است، اما هنوز راهی برای بازیافت راحت زباله‌های فیبر کربن پیدا نشده است. زباله‌های فیبر کربن 30 درصد از تولید سالانه این مصالح را در برمی‌گیرند.

محققان فیبر کربنی که از کارخانه ساخت بوئینگ دریافت کرده بودند را به ترکیب بتن نفوذپذیر اضافه کردند. آن‌ها از تکنیک ماشین‌کاری مکانیکی (ماشین تراش) برای اصلاح قطعات به‌اندازه ایده آل و شکل مطلوب استفاده کردند. مصالح اضافه‌شده دوام و مقاومت بتن نفوذپذیر را افزایش داد. ازنظر مقاومت خمشی، واقعاً نتایج خوبی حاصل شد – به‌اندازه بتن سنتی و با زهکشی بسیار خوب.

ماشین‌کاری و گرما یا مواد شیمیایی

محققان از روش ارزان ماشین‌کاری به‌جای گرما یا مواد شیمیایی برای به دست آوردن المان‌های تقویت‌کننده از ضایعات کامپوزیت‌های فیبر کربن استفاده کردند. آن‌ها با حفظ شکل خمیده فیبرها از مقاومت اصلی آن‌ها استفاده کردند. آن‌ها از ضایعات استفاده کردند و نکته کلیدی کاهش انرژی و در پی آن کاهش هزینه‌ها است.

آزمایشات

وقتی آن‌ها نشان دادند که مصالح در ابعاد آزمایشگاهی عملکرد خوبی دارند، شروع به انجام آزمایش‌ها در مقیاس واقعی در روسازی کردند. در آزمایشگاه این مصالح برای افزایش دوام و مقاومت روسازی‌های نفوذپذیر مؤثر بوده‌اند. گام بعد این است که بفهمیم چگونه آن را فراگیر کنیم.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.