«В то время как бетон – обычно используемый строительный материал на земле, это является также самым большим с точки зрения воздействия на окружающую среду», сказал Яхья «Джино» Курама, преподаватель гражданского строительства и инженерной защиты окружающей среды и наук о Земле, кто ведет научно-исследовательскую работу. «Грубые совокупности, такие как щебень и гравий, составляют большую часть данного конкретного объема. Горная промышленность, обработка и операции по транспортировке для этих совокупностей потребляют большие суммы энергии и оказывают негативное влияние на экологию засаженных деревьями областей и русел».Недавняя статья команды исследователей в журнале Science подвергла сомнению, заставило ли объединенное воздействие на окружающую среду человека планету входить в новую геологическую эпоху, «Антропоцен».
Ученые отмечают проблему бетона, в частности, указывая, что больше чем половина бетона, когда-либо используемого, была произведена за прошлые 20 лет.«Посредством моего исследования я хочу способствовать усилиям к сокращению этих требований к нашей окружающей среде, уменьшая потребность в естественных грубых совокупностях», сказал Курама. «Особенно в последующие годы, реконструкция и замена нашей национальной стареющей инфраструктуры приведут и к увеличению поставки старого конкретного щебня и к спросу на новый бетон. Мы должны быть лучше готовы использовать этот растущий ресурс в более высоком уровне, который является тем, на чем сосредоточено мое исследование».
Самый большой барьер для использования переработанного бетона был изменчивостью и неуверенностью в качестве и свойствах переработанного материала и как эта изменчивость затрагивает силу, жесткость и длительность железобетонных структур. Команда Курамы пытается развивать понимание того, как использование переработанного бетона затрагивает поведение железобетонных структур так, чтобы здания, используя большие суммы переработанного материала могли быть спроектированы для безопасности и служить их намеченной цели без нежелательных последствий в работе.«Большая часть исследования до настоящего времени и государства практики, имеющего отношение к устойчивому использованию структурного бетона, сосредоточилась на частичной замене цемента с промышленными побочными продуктами, такими как зольная пыль, шлак и дым кварца», сказал Курама. «В сравнении сохранение грубых совокупностей было в основном проигнорировано в США, приводящих к большому промежутку знаний, связанному с этим материалом».
Исследовательская группа Курамы была первой, чтобы исследовать переработанные материалы от большого количества источников, таким образом изучив врожденную изменчивость в существенном качестве и свойствах. Их исследование также обратилось к поведению отклонения, или сколько структура продолжит искажать за длительный период использования при нормальной ежедневной погрузке и условиях окружающей среды впервые, а также потенциале для использования переработанных совокупностей в сборной конкретной промышленности.
«Наше начальное исследование изучило изменчивость из 16 переработанных совокупных источников на Среднем Западе и определило количество способов предварительно квалифицировать материал к структурным заявлениям», сказал Курама. «Через сотрудничество с Техасским университетом в Тайлере и Университетом штата Нью-Мексико, мы теперь расширяем это исследование еще до многих источников из восточных, южных, и юго-западных США. Мы также смотрим на длительность и стоимость жизненного цикла, по сравнению с естественными совокупностями и эффектами переработанных конкретных совокупностей в предварительно подчеркнутом бетоне. Из-за промежутка знаний до настоящего времени, использование переработанных совокупностей в США было ограничено главным образом неструктурными заявлениями, такими как тротуары и шоссе, даже при том, что качество материала обычно значительно выше, чем требуется в этих заявлениях.
Наша конечная цель должна развивать необходимое инженерное образование и методы для более широкого использования переработанных конкретных совокупностей в структурном бетоне, такой как в зданиях."Их результаты могли использоваться инженерами, чтобы проектировать конкретные структуры, которые включают переменные суммы переработанных конкретных совокупностей, которые оказывают меньше влияния на окружающую среду, чем конкретные структуры, сделанные с естественными совокупностями.