Perspective de gestion intelligente des déchets du COVID

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 2904 (2023) Citer cet article

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Cet article présente une nouvelle méthode pour déterminer l'effet des bandes de matériaux de protection individuelle sains (HPPM), tels que les masques chirurgicaux, les combinaisons de protection et les couvre-chefs et couvre-pieds, sur la durabilité et les caractéristiques physicomécaniques du béton destiné à être utilisé dans des formes architecturales. En raison de l'épidémie mondiale actuelle causée par le coronavirus (COVID-19), l'utilisation de HPPM, tels que les masques chirurgicaux, les combinaisons de protection et les couvre-chefs et couvre-pieds, a considérablement augmenté. Les deuxième et troisième vagues du COVID-19 touchent actuellement différents pays, nécessitant le port de masques (FM). Par conséquent, des millions de FM uniques ont été rejetés dans la nature, s’échouant sur les plages, flottant sous les mers et finissant dans des endroits dangereux. L'effet des fibres rayées sur les caractéristiques physicomécaniques du béton, telles que l'ouvrabilité, la résistance à la compression uniaxiale UCS, la résistance à la flexion, la résistance aux chocs, la résistance à l'écaillage, la résistance à l'abrasion, la sorptivité, l'absorption d'eau Sw, la porosité (ηe), la pénétration de l'eau, la perméabilité, et les aspects économiques et écologiques doivent être déterminés. En mettant l’accent sur les HPPM, en particulier les masques à usage unique, cette étude a étudié une manière innovante d’incorporer les déchets pandémiques dans des structures en béton. Un microscope électronique à balayage et des diagrammes de diffraction des rayons X ont été utilisés pour analyser les microstructures et les zones de transition interfaciales et pour identifier la composition élémentaire. Le HPPM a un effet bloquant les pores, ce qui réduit la perméabilité et la porosité capillaire. De plus, les meilleures concentrations de HPPM, en particulier de masques, ont été appliquées en volume à 0, 1, 1,5, 2,0 et 2,5 %. L'utilisation de fibres mélangées provenant de différents HPPM a augmenté la résistance et les performances globales des échantillons de béton. La tendance à la hausse a commencé à disparaître à environ 2 %. Les résultats de cette enquête ont montré que la teneur en rayures n'avait aucun effet sur la résistance à la compression. Cependant, la bande est essentielle pour déterminer la résistance à la flexion du béton. L'UCS a augmenté régulièrement entre 1 et 1,5% avant de baisser légèrement à 2,5%, ce qui indique que l'incorporation de HPPM dans le béton a eu un impact significatif sur l'UCS du mélange. L'ajout de HPPM aux mélanges a considérablement modifié le mode de rupture du béton de fragile à ductile. L'absorption d'eau dans le béton durci est réduite lorsque les bandes et les fibres HPPM ont été ajoutées séparément en fractions de faible volume au mélange de béton. Le béton contenant 2 % de fibres HPPM présentait le pourcentage d’absorption d’eau et de porosité le plus faible. Il a été constaté que les fibres HPPM agissent comme des ponts entre les fissures, améliorant ainsi la capacité de transfert des matrices. D'un point de vue technologique et environnemental, cette étude a révélé que l'utilisation de fibres HPPM dans la production de béton est viable.

Le béton a une forte résistance à la compression mais une résistance à la traction dix fois supérieure à celle de l'acier. Il possède également une propriété fragile, qui empêche la transmission des contraintes après fissuration. Il est possible d'ajouter des fibres aux mélanges de béton pour éviter la rupture fragile et augmenter les qualités mécaniques. Les bandes de matériaux de protection individuelle sains (HPPM) sont des matériaux composites cimentaires contenant des fibres dispersées, comme l'acier, le polymère, le polypropylène, le carbone et le verre1. La protection des barres d’acier contre la corrosion et les attaques de sulfates, ainsi que contre les infiltrations d’eau et d’ions par les pores et les fissures, est liée à l’amélioration de la longévité du béton armé2. En conséquence, tant l’insertion de fibres que le remplacement du renforcement traditionnel par des fibres sont favorables en termes de développement à long terme1. Le béton fibré de polypropylène a été étudié expérimentalement par3. La résistance à la compression a légèrement diminué au cours de la période d'essai après l'ajout d'une bande de polypropylène à 3 % en volume, la réduction la plus significative étant de 10 %. La résistance à la traction s'est améliorée de 39 %, tandis que la résistance à la compression a diminué avec l'inclusion d'une bande de polypropylène à 1 % en volume.