Forskare från National University of Singapore (NUS) har hittat en innovativ och miljövänlig teknik för att förbättra byggnadsstrukturer. Den nya metoden, som innehåller biokol som återvinns från sågspån i cement, förbättrar hållfastheten och vattentätheten hos murbruk och betong, och erbjuder en alternativ användning till den stora volymen träavfall som produceras i Singapore.

Träavfall från möbelfabriker utgör en stor del av avfallet som genereras i Singapore. Bara under 2016 mer än 530, 000 ton träavfall producerades, varav, en betydande mängd är i form av sågspån. Istället för att förbränna eller slänga dem på soptippar, träavfall kan återvinnas för att göra biokol, en porös, kolrikt material som absorberar och håller kvar vatten väl.

På grund av dess goda vattenabsorptions- och retentionsegenskaper, biokol används till stor del i jordbruksindustrin som jordförbättring för att förbättra skörden. Docent Kua Harn Wei, hans Ph.D. studerande, Herr Souradeep Gupta, och deras team från Institutionen för byggnad vid NUS School of Design and Environment utökade tillämpningen av biokol ytterligare genom att framgångsrikt använda biokol som återvunnits från sågspån för att avsevärt förbättra betongens och murbrukets mekaniska och permeabilitetsegenskaper.

Förbättringen av betongens och murbrukets prestanda uppnås genom att tillsätta en liten mängd torrt biokolpulver i betongen eller murbruksblandningen. Den tillsatta biokolen förändrar förhållandena i blandningen och förbättrar härdningen och härdningen av blandningen.

I experimenten, forskarna fann att förbättringar i tidig styrka och ogenomtränglighet hos betong- och murbruksblandningen kan nå upp till 20 % respektive 50 %. Detta kan underlätta tidig borttagning av formen, vilket avsevärt sparar byggtid och kostnader. Vidare, biokol själv "låser in" kol i sin struktur, som annars skulle släppas ut i atmosfären genom sönderfall eller genom förbränning av biomassa. Användningen av biokoltekniken i betongkonstruktion är därför ett nytt och innovativt sätt att lagra kol i byggnader samtidigt som det främjar återvinning av träavfall och stärker byggnadsstrukturer.

Docent Prof Kua, sa, "Detta är en enkel och prisvärd strategi för att förbättra våra byggnadsstrukturer, särskilt i Singapore, där vattenläckage från regn och vattenledningar är vanliga problem. På samma gång, vi använder den stora mängden träavfall som genereras i Singapore på ett bra sätt. Närmare 50 kilo träavfall kan användas för varje ton betong som tillverkas. Vi kräver vanligtvis 0,5 kubikmeter betong för varje kvadratmeter golvyta som byggs i Singapore. Det innebär att cirka sex ton träavfall återvinns för att bygga en bostadslägenhet med en golvyta på 100 kvadratmeter."

NUS-teamet diskuterar för närvarande med ett lokalt företag för att utforska kommersialiseringen av denna teknik, och utnyttjar också denna teknologi för att utveckla andra högpresterande cementkompositer med ett brett spektrum av applikationer.