Кофе бодрит не только вас: бетон становится на 30% прочнее благодаря кофейной гуще

Исследование, проведенное учеными из австралийского университета RMIT, акцентирует внимание на большом количестве отработанной кофейной гущи, которая, по оценкам, составляет 15 миллионов тонн ежегодно. Значительная часть этих отходов попадает на мусорные свалки, что побуждает ученых искать инновационные пути утилизации этого материала.

Читайте на сайте Инновационная техника киригами позволяет создавать сверхпрочные и легкие конструкции.

Детали исследования

Ведущий автор исследования Раджив Ройчанд (Rajeev Roychand), материаловед из Университета RMIT, пояснил:

Вдохновением нашей работы был поиск инновационного способа использования большого количества кофейных отходов в строительных проектах вместо того, чтобы отправлять их на свалки – дать кофе "двойной шанс" на жизнь.

Однако добавление кофейной гущи в бетон требовало тщательных экспериментов. Непереработанная кофейная гуща фактически ослабляла полученный бетон. Чтобы решить эту проблему, исследователи применили пиролиз – процесс, предусматривающий нагрев кофейной гущи в печи с низким содержанием кислорода при температуре 348 или 500 градусов Цельсия в течение двух часов. Эта обработка удаляет слабые органические компоненты кофейной гущи, оставляя после себя очищенный материал, известный как биологический уголь.

Что с этим делать дальше

• Различные пропорции биоугля, полученного при двух температурах, добавляли в портландцемент вместо песка.
• Сначала смесь залили, она затвердела и затем ее подвергли испытанию на прочность при сжатии.

Таким образом разработали оптимальную смесь: кофейная гуща пиролизуется при 348 градусах, заменяя 15 процентов песка, обычно используемого в бетоне. Эта смесь дала отличный прирост прочности на сжатие чуть более 29 процентов.

Почему это важное открытие

Последствия этого открытия выходят за рамки простого улучшения характеристик бетона. Поскольку мировая годовая добыча песка оценивается в 50 миллиардов метрических тонн, новое исследование и результаты его экспериментов потенциально могут способствовать уменьшению значительного влияния строительной отрасли на окружающую среду.

Постоянная добыча природного песка во всем мире имеет большое влияние на окружающую среду и это влияние можно существенно уменьшить,
– подчеркнул соавтор исследования Цзе Ли, инженер-строитель по RMIT.

Смотрите также Ученые поймали свет внутри магнита, чем усилили свойства материала

Несколько заинтересованных сторон уже проявили интерес к потенциалу бетона на основе кофе, что побудило исследователей изучить практичность этой альтернативы. Поскольку эта инновация требует дополнительных исследований и тестов, на ее внедрение еще нужно время, но она уже имеет потенциал не только укрепить бетон, но и открыть путь к более устойчивому будущему в строительных практиках.