Üniversitede inşaat mühendisi olan Holmer Savastano Junior, betonun temel bileşenlerinin çimento karışımı, su, kum ve belirli uygulamalara bağlı olarak dikkatlice belirlenmiş oranlarda çakıl gibi büyük agregadan oluştuğunu açıklamıştır. Agrega, betonun hammaddelerini oluşturan kum ve çakıl karışımıdır. São Paulo, Brezilya’dan bir kişi, su ve çimento karışımının karmaşık hidrasyon reaksiyonlarına yol açarak betonun sertleşmesini sağladığını, ancak kumun da sertleşme sürecinde önemli bir rol oynadığını vurgulamıştır.

Araştırmacılar genellikle kum ve diğer agregatların kimyasal olarak inert (etkileşime girmeyen veya tepki vermeyen) malzemeler olarak kabul edildiğini ve hidrasyon reaksiyonlarına katkıda bulunmadığını belirtmişlerdir. Ancak bu malzemeler, betonun kararlılığı, bütünlüğü ve makroyapısal performansı için kritik öneme sahiptir ve kaba bir benzetmeyle vücudumuzun iskelet yapısına benzerler.

Yeni bir araştırma, ham kahve telvesinin betonun dayanıklılığını önemli ölçüde azaltabileceğini hızla tespit etmiştir. Araştırmacılar, kullanılmış kahvenin taze beton karışımına kimyasal maddeler salabileceğini ve çimento karışımının sertleşmesinden sorumlu olan kimyasal hidrasyon reaksiyonlarını etkileyebileceğini belirtmişlerdir. Bu nedenle, araştırma ekibi, bu kahve atıklarının özelliklerini iyileştirmek için piroliz adı verilen bir kimyasal işlemi kullanmış ve bu kahveyi “biyokömür” olarak adlandırdıkları uygun bir kum alternatifine dönüştürmüşlerdir.

Piroliz, bir malzemeyi yüksek sıcaklıklara (genellikle 350 ila 500 santigrat derece arası) ısıtarak, molekülleri kimyasal olarak daha küçük parçalara ayıran bir işlemi ifade eder. Bu termal işlem, kahve telvelerinin kararlılığını artırmak için kullanılmıştır ve aynı zamanda hidrasyon reaksiyonlarını engelleyen kimyasalların salınmasını önlemiştir.