MIT 학생들은 재활용 플라스틱을 첨가하여 콘크리트를 강화했습니다.

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새로운 연구에 따르면 버려진 플라스틱 병은 언젠가 보도와 거리 장벽에서 건물과 교량에 이르기까지 더 강력하고 유연한 콘크리트 구조물을 만드는 데 사용될 수 있다고 합니다.

MIT 학부생들은 플라스틱 조각을 작고 무해한 양의 감마 방사선에 노출시킨 후 조각을 미세한 분말로 분쇄함으로써 조사된 플라스틱을 시멘트 페이스트 및 플라이 애쉬와 혼합하여 최대 15%의 콘크리트를 생성할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 기존 콘크리트보다 강하다.

콘크리트는 물 다음으로 지구상에서 두 번째로 널리 사용되는 재료입니다. 콘크리트 제조는 전 세계 인간이 배출하는 이산화탄소 배출량의 약 4.5%를 발생시킵니다. 콘크리트의 작은 부분이라도 조사된 플라스틱으로 교체하면 시멘트 산업의 전 세계 탄소 배출량을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

플라스틱을 콘크리트 첨가제로 재사용하면 오래된 물병과 음료수병의 방향을 바꿀 수도 있습니다. 그렇지 않으면 대부분이 매립지로 보내지게 됩니다.

MIT 핵과학과 마이클 쇼트 조교수는 "매년 매립되는 플라스틱의 양이 엄청나다"고 말했다. "우리의 기술은 매립지에서 플라스틱을 꺼내 콘크리트에 가두어 콘크리트를 만드는 데 시멘트를 덜 사용하므로 이산화탄소 배출량이 줄어듭니다. 이는 플라스틱 매립지 폐기물을 매립지에서 건물로 끌어올 가능성이 있습니다. 실제로 그들을 더 강하게 만드는 데 도움이 될 수 있습니다."

팀에는 학급 프로젝트로 연구를 시작한 Carolyn Schaefer '17과 MIT 선배 Michael Ortega가 포함되어 있습니다. 토목환경공학과 연구원 Kunal Kupwade-Patil; 원자력 과학 및 공학과 부교수 Anne White; Oral Büyüköztürk, 토목 및 환경 공학과 교수; 아르곤 국립 연구소의 카르멘 소리아노(Carmen Soriano); 그리고 짧다. 새로운 논문은 Waste Management 저널에 실렸습니다.

"이것은 다양한 화학의 다양한 첨가제를 사용하여 새롭고 더 나은 콘크리트 재료를 찾기 위한 혁신을 다루는 뛰어난 연구 경험에 학부생을 참여시키기 위한 우리 실험실의 헌신적인 노력의 일부입니다."라고 연구소 소장인 Büyüköztürk는 말합니다. 인프라 과학 및 지속 가능성을 위해. "이 학부생 프로젝트의 결과는 지속 가능한 인프라에 대한 솔루션을 찾는 데 새로운 장을 열었습니다."

아이디어가 구체화되었습니다.

Schaefer와 Ortega는 학생들이 자신의 프로젝트를 선택하도록 요청받은 22.033(원자력 시스템 설계 프로젝트)의 일환으로 플라스틱 강화 콘크리트의 가능성을 탐구하기 시작했습니다.

"그들은 단지 '원자로를 건설하자'는 것이 아니라 이산화탄소 배출을 줄이는 방법을 찾고 싶었습니다."라고 Short는 말합니다. "콘크리트 생산은 가장 큰 이산화탄소 배출원 중 하나이며 그들은 '우리가 그것을 어떻게 공격할 수 있을까?'라고 생각하게 되었습니다. 그들은 문헌을 살펴본 후 아이디어가 구체화되었습니다."

학생들은 다른 사람들이 시멘트 혼합물에 플라스틱을 도입하려고 시도했지만 플라스틱이 결과 콘크리트를 약화시켰다는 것을 알게 되었습니다. 추가 조사를 통해 그들은 플라스틱을 감마 방사선에 노출시키면 플라스틱이 더 강해지고 단단해지고 단단해지는 방식으로 재료의 결정 구조가 변경된다는 증거를 발견했습니다. 플라스틱에 방사선을 조사하면 실제로 콘크리트를 강화하는 데 효과가 있을까요?