Бетон можно сделать более прочным, если заменить часть песка кофейной гущей — органическими отходами, образующимися в огромных количествах и обычно попадающими на свалку. Этот метод также сокращает использование природных ресурсов, что способствует более экологичному подходу к строительству, пишет New Atlas.
Общее количество отработанной кофейной гущи (SCG), производимой ежегодно, составляет 60 миллионов тонн. Это наиболее распространенный отход, образующийся при приготовлении кофе. Мелкий размер частиц позволяет использовать кофейную гущу в строительных и гражданских приложениях.
Чтобы проверить это, исследователи собрали кофейные отходы из кафе в Мельбурне и осушили их, чтобы удалить влагу. Затем осушенный органический материал нагрели при двух разных температурах — 350 °C или 500 °C. Ученые использовали низкоэнергетический, бескислородный процесс — пиролиз — для создания биоугля.
Двенадцать составов смесей были использованы для сравнения влияния кофейной гущи на механическое и микроструктурное поведение бетона. Смеси включали необработанный SCG; SCG, нагретый до 350 °C; и SCG, нагретый до 500 °C. Различные смеси из кофейной гущи были включены в обычный портландцемент в количестве 0%, 5%, 10%, 15% и 20% в качестве замены мелкого заполнителя — песка.
Свежий бетон заливали в формы и подвергали вибрации для удаления воздушных карманов. Затем его выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов, извлекали из формы, помещали в резервуар с водой до затвердевания. Полученный материал проверяли на прочность на сжатие и анализировали с помощью дифракции рентгеновских лучей и сканирующей электронной микроскопии.
Из всех комбинаций бетонных составов замена 15% песка на биоуголь, полученный при пиролизе кофейной гущи при температуре 350 °C, привела к значительному улучшению его свойств и увеличению сжимающей прочности на 29,3%.
Учитывая повсеместное распространение кофе, этот метод потенциально может быть использован в строительстве по всему миру.
Технология производства бетона также решает экологическую проблему, сохраняя ограниченные природные ресурсы. Ежегодно человечество добывает от 40 до 50 миллиардов тонн песка и гравия для использования в строительстве.
Посмотрите на самые неоднозначные разработки ученых в сфере технологий за последнее время. Среди них есть видеокамера для жуков и даже искусственный нос:
