Заделка трещин в бетонных конструкциях является трудоемким и дорогостоящим, но очень необходимым делом.
В Технологическом университете голландского города Делфт студенты вместе со своими преподавателями изучают процессы самовосстановления структуры в железобетонных конструкциях с помощью бактерий, которые вырабатывают кальций, заполняющий полости микротрещин.
Бетон является наиболее распространенным строительным материалом в мире, но он имеет один серьезный недостаток — когда бетон находится в напряженном состоянии, то в нем могут образовываться трещины. Если эти трещины становятся слишком большими, то это может привести к коррозии стальной арматуры — бетонная поверхность приобретает непривлекательный вид, а механические свойства структуры бетонной плиты ухудшаются.
Именно поэтому инженеры часто используют стальную арматуру с запасом, что приводит к удорожанию работ.
Другим способом борьбы с трещинами является их ремонт. Но в некоторых случаях заделка трещин в бетоне может быть чрезвычайно сложным и трудоемким процессом, например, в подземных сооружениях или плотинах.
Вот поэтому студенты и преподаватели из Технологического университета Делфта работают над созданием самовосстанавливающегося бетона.
В результате исследований было выяснено, что при добавлении в бетонную смесь некоторых видов бактерий, которые вырабатывают кальций, можно получить бетон, который обладает самовосстановливающимися свойствами. Так как значение рН у бетона довольно высокое, то в такой кислотной среде способны выжить только так называемых алкалофильные бактерии.
Исследователи добавили некоторое количество этих бактерий в бетонную смесь и через месяц обнаружили, что споры нескольких бактерий все еще жизнеспособны.
Использование био-бетона может привести к существенной экономии, особенно в железобетонных конструкциях. Кроме того, увеличивается и долговечность бетона.
Самовосстанавливающийся бетон идеально подходит, например, для строительства подземных хранилищ для опасных отходов, где ремонт трещин связан с риском для здоровья рабочих, или для строительства зданий в сейсмоопасных районах, где вероятность появления трещин в бетоне очень высока.
В настоящее время исследования направлены на создание благоприятных условий для бактерий, чтобы те могли производить как можно больше кальцита, а также на равномерное распределение питательной среды для бактерий в структуре бетона.
Кроме того, ученые изучают воздействие колебаний температуры на способность к самовосстановлению бетона.
А теперь давайте посмотрим небольшое видео о работах по созданию био-бетона, которые проводятся в Технологическом университете города Делфт:
В заключение хочется отметить, что исследования бактерий, которые способны жить внутри структуры бетонной плиты и восстанавливать образующиеся микротрещины, проводятся не только в Нидерландах. Некоторое время назад в статье «BacillaFilla: Бактерии помогают бороться с трещинами в бетоне» мы рассказывали об экспериментах с био-бетоном, которые проводятся в Университете в английском городе Ньюкасл. И если тогда статья казалась шуткой, то еще одна информация об исследованиях самовостанавливающегося бетона показывает, в какую сторону движутся европейские технологии.
* * *
Ссылки по теме:
Delft University of Technology: Self-healing of Concrete by Bacterial Mineral Precipitation
Постоянная ссылка на статью Самовосстанавливающийся бетон поможет решить проблему с трещинами
Метки: био-бетон, микротрещины в бетоне, трещины в бетонном покрытии
