文章图片
文章图片
文章图片
自新冠疫情爆发以来 ， 一次性口罩已经成为一种新的垃圾 ， 而且数量庞大 。 不过 ， 它们实际上可能是有用途的 ， 因为最近的研究表明 ， 当它们被添加到混凝土中时可以增加混凝土的强度 。
以前的研究表明 ， 混凝土在浇筑前掺入微小的增强纤维 ， 就不太容易出现裂缝 。 考虑到这一事实 ， 美国华盛顿州立大学（Washington State University）的科学家们就想知道：废弃口罩中的聚丙烯或聚酯纤维是否可能是这些纤维的来源 。
为了找到答案 ， 研究人员首先从一次性外科口罩上取下金属鼻桥和棉质耳环 ， 然后将剩余的纤维撕成5 - 30毫米长的纤维 。
接下来 ， 用氧化石墨烯溶液处理纤维 。 它会在这些纤维上面形成一层涂层 ， 增加额外的表面积 ， 帮助它们与常用的波特兰水泥浆（硅酸盐水泥）结合 。 然后 ， 它们会被添加到水泥中 ， 作为混凝土的粘合剂 ， 体积占比0.1% 。
测试结果显示 ， 当纤维增强的水泥固化一个月后 ， 它比未经处理的波特兰水泥（硅酸盐水泥）的劈裂抗拉强度高出47% 。 首席科学家Xianming Shi说道：“这项工作展示了一种将废弃口罩从废物中转移到高价值应用的技术 。 ”
上述研究成果已于近期发表在了《材料快报》（Materials Letters）杂志上 。 去年 ， 澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT）进行的一项研究同样表明 ， 口罩纤维有助于加强沥青和底层道路材料 。
附：工程人必知的混凝土组分知识
混凝土一般是由水泥、砂、石和水所组成 ， 为改善混凝土的某些性能 ， 还常加入适量的外加剂和掺合料 。 因此 ， 混凝土主要由六大组分组成：①水泥、②水、③粗骨料（主要为石子）、④细骨料（主要为砂子）、⑤矿物掺合料（主要为粉煤灰或其他掺合料）、⑥外加剂（如膨胀剂、减水剂、缓凝剂等） 。
在混凝土中 ， 砂、石起骨架作用 ， 称为骨料或集料；水泥与水形成水泥浆 ， 包裹在骨料的表面并填充其空隙 。 在混凝土硬化前 ， 水泥浆、外加剂与掺合料起润滑作用 ， 赋予拌合物一定的流动性 ， 便于施工操作 。 水泥浆硬化后 ， 则将砂、石骨料胶结成一个结实的整体 。 砂、石一般不参与水泥与水的化学反应 ， 其主要作用是节约水泥、承担荷载和限制硬化水泥的收缩 。 外加剂、掺合料除了起改善混凝土性能的作用外 ， 还有节约水泥的作用 。
六大组分对混凝土质量的影响因素
1水泥
水泥的材质选用及标号的选用影响混凝土强度及混凝土凝固水化热等 ， 相关成品质量对混凝土的成品质量起主要作用 。
2水
水的PH值、水质、硫酸盐等含量影响混凝土强度及混凝土质量 。
3粗骨料（主要为石子）
石子的强度及材质影响混凝土强度及混凝土成品质量 。
4细骨料（主要为砂子）
砂子的含泥量、砂子本体材质、砂的有害物质含量不同程度地影响混凝土的强度及凝固时间 。
5矿物掺合料（主要为粉煤灰或其他掺合料）
不同掺合料影响混凝土的和易性、强度曲线、混凝土成品观感等因素 。
6外加剂（如膨胀剂、减水剂、缓凝剂等）
外加剂的种类及添加量影响混凝土的凝固时间、强度、混凝土物理性能等因素 。
六大组分的技术要求
1水泥
配制普通混凝土的水泥 ， 可采用六大常用水泥（见下表） ， 必要时也可采用快硬硅酸盐水泥或其他品种水泥 。
水泥品种的选用应根据混凝土工程特点、所处环境条件及设计施工的要求进行 ， 常用水泥品种的选择可参照下表 。
水泥强度等级的选择 ， 应与混凝土的设计强度等级相适应 。 一般以水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5～2.0倍为宜 ， 对于高强度等级混凝土可取0.9～1.5倍 。 用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土时 ， 会使水泥用量过大 ， 不经济 ， 而且还会影响混凝土的其他技术性质 。 用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时 ， 会使水泥用量偏少 ， 影响和易性及密实度 ， 导致该混凝土耐久性差 ， 故必须这么做时应掺人一定数量的混合材料 。
推荐阅读
- 意想不到的用途？宇航员的血液，或可帮助造火星基地
- 天舟二号货运飞船再入大气层烧毁了，为什么不继续停留在空间站？
- 大学校园里隐藏的“私下交易”，女生心领神会，男生也得心应手
- 河南女孩穿睡衣拖鞋与两男子相亲，见面尴尬无言，只得原地踱步
- 为何说“沙子”是极度稀少的资源？“沙子”危机可能已经来临
- 给威少一个田径大队，整一个靠谱投手，威少还是能轮到季后赛
- 开拓地连墙基础新思路——桥梁地下连续墙基础发展与展望
- 气候变化和净零排放：突破性技术可以发挥什么作用？