Previsão da resistência à compressão do eco

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12149 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Os blocos de areia plástica oferecem uma alternativa sustentável ao usar resíduos plásticos e reduzir a necessidade de cimento. Esta abordagem inovadora conduz a um setor da construção mais sustentável, promovendo a preservação ambiental. Nenhum modelo ou equação foi desenvolvido que possa prever a resistência à compressão desses blocos. Este estudo utilizou programação de expressão gênica (GEP) e programação multiexpressão (MEP) para desenvolver modelos empíricos para prever a resistência à compressão de blocos de pavimentação de areia plástica (PSPB) compostos de plástico, areia e fibra em um esforço para avançar no campo. O banco de dados contém 135 resultados para resistência à compressão com sete parâmetros de entrada. Os valores de R2 de 0,87 para GEP e 0,91 para MEP para resistência à compressão revelam uma relação relativamente significativa entre os valores previstos e reais. O MEP superou o GEP exibindo um R2 mais alto e valores mais baixos para avaliações estatísticas. Além disso, foi realizada uma análise de sensibilidade que revelou que o tamanho do grão de areia e a percentagem de fibras desempenham um papel essencial na resistência à compressão. Estimou-se que contribuíram com quase 50% do total. Os resultados desta investigação têm o potencial de promover a reutilização de PSPB na construção de ambientes verdes, aumentando assim a proteção ambiental e a vantagem económica.

Os plásticos são um tipo de material sintético feito pelo homem que é frequentemente empregado em muitas aplicações. Devido à sua adaptabilidade, a procura de plásticos registou um crescimento dramático nas últimas décadas. Cerca de 300 milhões de toneladas de resíduos plásticos são criadas anualmente no mundo, sendo que 8 milhões dessas toneladas acabam nos mares1,2. Cerca de 2,03 milhões de toneladas métricas de resíduos plásticos foram fabricadas na Malásia em 2018, conforme relatado pela Associação de Fabricantes de Plástico da Malásia (MPMA)3, sendo a maioria destinada às necessidades de embalagens e o restante destinado às indústrias elétrica e eletrónica. Devido à sua biodegradabilidade limitada, o aumento da produção de resíduos plásticos tem causado diversas dificuldades ambientais4. À medida que cada vez mais resíduos plásticos são descartados de forma descuidada no ambiente, contribuem para a poluição terrestre e marítima e deixam para trás produtos químicos nocivos5,6. É agora geralmente aceite que os resíduos plásticos contribuem significativamente para a contaminação ambiental, particularmente em ambientes marinhos e aquáticos, com consequências negativas para os animais7,8. Devido à sua inércia e capacidade de poluir os rios, os resíduos plásticos têm atraído muita atenção nos últimos anos9,10. De acordo com a investigação de Alabi et al.6 e Pinto Da Costa et al.11, a propagação de resíduos plásticos está correlacionada com o crescimento da população humana, com números mais elevados a traduzirem-se numa maior procura de produtos plásticos e, portanto, em mais poluição.

Numerosas ações, incluindo a reciclagem e a proibição do plástico descartável, foram tomadas para diminuir o acúmulo de resíduos plásticos. Ineficiente devido ao tempo e esforço necessários, menos de 10% dos resíduos plásticos foram reciclados na composição global12. Devido à sua durabilidade, os resíduos plásticos têm sido estudados como um possível substituto para materiais de construção mais tradicionais13. Além disso, os resíduos plásticos podem melhorar a resistência à compressão, a taxa de absorção de água e a longevidade dos materiais de construção. Os resíduos plásticos têm sido utilizados em diversas aplicações na indústria da construção14,15,16,17. A investigação sobre a reutilização de resíduos plásticos como material alternativo no setor da construção tem aumentado durante a última década. Muitos investigadores examinaram recentemente a reutilização de resíduos plásticos como componente de material de construção18,19,20. Embora a investigação tenha demonstrado que os resíduos de plástico podem ser utilizados em vez de materiais tradicionais, a sua utilização prática é limitada. Como a reutilização de resíduos plásticos em materiais de construção pode diminuir a resistência à compressão, tem havido pouco consenso sobre o tema. Anteriormente, pesquisadores descobriram que os resíduos plásticos aumentam a resistência à compressão do produto21,22,23. Portanto, é importante examinar os efeitos da incorporação de resíduos plásticos no material de construção do ponto de vista das características físicas e da resistência à compressão.