Ett nytt sätt att skydda betong mot brandskador med hjälp av material som återvinns från gamla däck har testats framgångsrikt av forskare vid University of Sheffield.

Teamet använde fibrer extraherade från textilförstärkningen som vanligtvis är inbäddade i däck för att garantera deras prestanda. Att lägga till dessa fibrer i betongblandningen visade sig minska betongens benägenhet att spola - där ytskikt av betong bryts av - explosivt under den intensiva värmen från en brand.

Att använda konstgjorda polypropenfibrer (PP) för att skydda betongkonstruktioner från skador eller kollaps om en brand bryter ut är en relativt välkänd teknik. Många moderna strukturer, inklusive omfattande ingenjörsprojekt som Crossrail, har använt betong som innehåller PP -fibrer för skydd mot brand.

Sheffield -studien är den första som visar att dessa fibrer inte behöver tillverkas av råvaror, men kan istället återvinnas från begagnade däck. Resultaten publiceras i tidskriften Brandteknik .

"Vi har visat att dessa återvunna fibrer gör ett motsvarande jobb med" oskuldade "PP -fibrer som kräver mycket energi och resurser att producera, "förklarar huvudförfattaren Dr Shan-Shan Huang, vid institutionen för civil- och konstruktionsteknik vid University of Sheffield.

"Att använda avfallsmaterial på detta sätt är billigare, och bättre för planeten. "

Fibrerna smälter under den intensiva värmen från en eld, lämnar nätverk av små kanaler. Detta innebär att fukt som fångas in i betongen kan fly, snarare än att fastna, vilket gör att betongen bryter ut explosivt.

"Eftersom fibrerna är så små, de påverkar inte betongens styrka eller styvhet, "säger Dr Huang.

"Deras enda uppgift är att smälta när värmen blir intensiv. Betong är ett sprött material, så kommer det att bryta ut relativt enkelt utan att dessa fibrer hjälper till att minska trycket i betongen. "

Att skydda betongen mot brandskador innebär att stålförstärkningar som löper genom betongen också skyddas. När stålförstärkningarna utsätts för extrem värme försvagas de mycket snabbt, vilket innebär att en struktur är mycket mer sannolikt att kollapsa. Liverpool Waterfront Car Park fick den här typen av skador under en brand 2017, vilket ledde till att hela strukturen så småningom måste rivas.

Samarbetar med Twincon, ett Sheffield-baserat företag som utvecklar innovativa lösningar för byggindustrin, forskarna har också utvecklat teknik för återvinning av fibrerna från de använda däcken.

Detta innebar att fibrerna separerades från däckgummit, lossa fibrerna till trådar, och sedan fördela dem jämnt i betongblandningen.

Teamet planerar att fortsätta testa materialet med olika förhållanden mellan fibrerna och betong, och använder också olika typer av betong. De planerar också att ta reda på mer om hur materialen reagerar på värme på mikrostrukturnivå. Genom att skanna betongen när den värms upp, de kommer att kunna se mer exakt de strukturella förändringarna som äger rum inuti materialet.