코로나19의 스마트 폐기물 관리 관점

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 2904(2023) 이 기사 인용

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이 논문은 수술용 마스크, 보호복, 머리 위 덮개와 발 덮개 등 건강에 좋은 개인 보호 재료(HPPM) 줄무늬가 건축 형태에 사용되는 콘크리트의 내구성과 물리적 기계적 특성에 미치는 영향을 결정하는 새로운 방법을 제시합니다. 현재 코로나바이러스(COVID-19)로 인한 전 세계적 전염병으로 인해 수술용 마스크, 보호복, 머리 위 및 발 덮개 등 HPPM의 사용이 상당히 증가했습니다. 코로나19의 2차 및 3차 대유행은 현재 다양한 국가에 영향을 미치고 있어 안면 마스크(FM) 사용이 필요합니다. 결과적으로 수백만 개의 단일 FM이 야생으로 방출되어 해변에 떠내려가고 바다 밑으로 떠다니다가 위험한 장소에 도달하게 되었습니다. 작업성, 일축압축강도(UCS), 굴곡강도, 충격강도, 박리저항성, 내마모성, 흡착성, 흡수성 Sw, 다공성(eta), 수분투과성, 투과성 등 콘크리트의 물리역학적 특성에 스트라이프 섬유가 미치는 영향. 경제적인 측면과 환경친화적인 측면을 판단해야 합니다. HPPM, 특히 일회용 안면 마스크에 초점을 맞춘 이 연구는 전염병 폐기물을 콘크리트 구조물에 통합하는 혁신적인 방법을 조사했습니다. 미세 구조와 계면 전이 영역을 분석하고 원소 조성을 확인하기 위해 주사 전자 현미경과 X-선 회절 패턴을 사용했습니다. HPPM은 기공 차단 효과가 있어 투과성과 모세관 다공성을 감소시켰습니다. 또한, 특히 마스크의 최고 농도인 HPPM은 부피 기준으로 0, 1, 1.5, 2.0, 2.5%로 적용되었습니다. 다양한 HPPM의 혼합 섬유를 사용하면 콘크리트 샘플의 강도와 전반적인 성능이 향상되었습니다. 약 2% 정도부터 힘이 늘어나는 경향이 사라지기 시작했습니다. 조사 결과 스트라이프 함량은 압축강도에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 스트라이프는 콘크리트의 굴곡 강도를 결정하는 데 매우 중요합니다. UCS는 1~1.5% 사이에서 꾸준히 증가하다가 2.5%로 소폭 감소했는데, 이는 콘크리트에 HPPM을 첨가하는 것이 배합의 UCS에 상당한 영향을 미쳤음을 나타냅니다. 혼합물에 HPPM을 첨가하면 콘크리트의 파괴 모드가 취성에서 연성으로 상당히 변경되었습니다. HPPM 줄무늬와 섬유를 콘크리트 혼합물에 소량씩 별도로 추가하면 경화 콘크리트의 수분 흡수가 감소합니다. 2% HPPM 섬유를 함유한 콘크리트는 수분 흡수율과 다공성 비율이 가장 낮았습니다. HPPM 섬유는 균열을 가로지르는 다리 역할을 하여 매트릭스의 전달 능력을 향상시키는 것으로 나타났습니다. 기술적, 환경적 관점에서 본 연구는 콘크리트 생산에 HPPM 섬유를 사용하는 것이 가능하다는 것을 발견했습니다.

콘크리트는 압축강도가 강하지만 인장강도는 강철의 10배에 이릅니다. 또한 부서지기 쉬운 특성이 있어 균열 후 응력 전달을 방지합니다. 취성파괴를 방지하고 기계적 품질을 높이기 위해 콘크리트 혼합물에 섬유를 첨가하는 것이 가능합니다. HPPM(건강한 개인 보호 재료) 스트라이프는 강철, 폴리머, 폴리프로필렌, 탄소 및 유리와 같은 분산된 섬유가 있는 시멘트질 복합 재료입니다1. 부식과 황산염 공격뿐만 아니라 기공과 균열을 통한 물과 이온 침투로부터 철근을 보호하는 것은 철근 콘크리트의 수명 연장과 관련이 있습니다2. 결과적으로 섬유를 삽입하는 것과 전통적인 강화재를 섬유로 대체하는 것이 장기적인 개발 측면에서 유리합니다1. 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트는 다음과 같이 실험적으로 조사되었다. 압축 강도는 부피 기준으로 3% 폴리프로필렌 스트라이프를 추가한 후 테스트 기간 동안 약간 감소했으며, 가장 큰 감소는 10%였습니다. 쪼개짐 인장 강도는 39% 향상되었지만, 부피 기준으로 1% 폴리프로필렌 스트라이프를 포함하면 압축 강도가 감소했습니다.