Новый способ повышения прочности цементного раствора, армированного пластиком

Группа исследователей из Университета штата Монтана (MSU) опубликовала исследование о биоминерализации пластиковых отходов для повышения прочности цементного раствора, армированного пластиком.

Применение армированного пластиком цементного материала (PRC) в настоящее время ограничено из-за его низкой прочности по сравнению с обычным бетоном. Исследование МГУ повышает прочность PRC путем улучшения межфазной прочности за счет осаждения карбоната кальция (CaCO3) на поверхности пластика.

Биоминерализация — это метод осаждения карбоната кальция на пластик. В данном исследовании оцениваются методы биоминерализации карбоната кальция, применяемые для покрытия пластиковых отходов и повышения прочности на сжатие раствора, армированного пластиком (PRM), разновидности PRC.

В ходе исследования были изучены два способа биоминерализации: ферментативно индуцированное осаждение карбоната кальция (EICP) и микробно индуцированное осаждение карбоната кальция (MICP).

Новый способ повышения прочности цементного раствора, армированного пластикомРазличия между EICP и MICP биоминерализацией пластика

В процессе MICP фермент уреаза производится микроорганизмами, например, почвенной бактерией S. pasteurii (Sporosarcina pasteurii), в то время как в процессе EICP ферменты уреазы получают из Canavalia ensiformis (т.е. бобов-шакалов).

Когда полиэтилентерефталат (ПЭТ) был подвергнут обработке MICP, это привело к получению PRM с прочностью на сжатие, аналогичной прочности раствора без пластика, в то время как ПЭТ, обработанный EICP, показал более слабую прочность, чем MICP.

Обработка MICP по-разному влияет на прочность при сжатии PRM из различных видов пластмасс. Хотя исследование требует дальнейшей работы для понимания влияния обработки MICP на межфазную прочность, результаты показывают, что обработка MICP может улучшить прочность PRM и что обработанный MICP PRM является перспективным методом повторного использования пластиковых отходов.

Однако более глубокое знание этого механизма может привести к применению биоминерализованного PRC в качестве высокообъемного метода повторного использования пластиковых отходов.

Исследование показало, что ни один из исследованных пластиков (PET, PVC, LDPE, PP, PS или ABS) не подавлял рост S. pasteurii в испытанных условиях биоминерализации. Обработка MICP отложила больше CaCO₃ на поверхности ПЭТ-пластика, чем обработка EICP, в результате чего PRM с 5% ПЭТ, обработанного MICP, имел 88% прочности на сжатие по сравнению с раствором без пластика.

В частности, PRM, армированный 5% MICP-обработанным ПЭТ, ПВХ и смешанными пластиками типа 3-7, имел прочность, аналогичную прочности раствора без пластика, и показал достаточную прочность для применения в инженерных конструкциях.

Полный текст исследовательской работы можно прочитать здесь.

Sidewalk Labs запускает недорогой датчик для устранения проблем с парковкой

Исследование намекает на потенциал переработанного бетона

Читайте далее:
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Центрсельстрой