В России изобрели «живой» самовосстанавливающийся бетон
Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) разработали способ самовосстановления бетона с помощью биоминеральной добавки. Это открытие может привести к революционным изменениям в строительстве и ремонте бетонных конструкций.
Опасность растрескивания
Как известно, бетон часто растрескивается в процессе усадки, под воздействием климатических изменений и от превышения расчетной нагрузки. Мелкие трещины на балках и плитах не столько опасны сами по себе, сколько вредны для внутренней стальной арматуры, которая выполняет в материале основную несущую функцию. При просачивании в трещины воды и воздуха, сталь начинает ржаветь, что приводит к постепенному разрушению всей железобетонной конструкции.
Бактерии-ремонтники
Разработанная учеными ЮУрГУ технология позволяет предотвратить коррозию арматуры и восстановить целостность бетона. В состав бетона добавляют специальные бактерии, которые в процессе своей жизнедеятельности питаются органическим веществом — лактатом кальция. Бактерии выделяют кальцит, который заполняет трещины, блокируя доступ воды и воздуха к арматуре.
В качестве «лекарства» для бетона ученые используют бактерию Bacillus subtilis (сенная палочка). Эту бациллу поместили в специальные гранулы в составе бетона, рядом с которыми расположили съедобный лактат кальция. Размещенный вокруг них пуццолановый компонент (микрокремнезем или зола-уноса) снижает pH бетона, обеспечивая микроорганизмам благоприятные условия для существования и размножения.
Механизм действия
До поры до времени споры аэробных бактерий спят. Как только возникшая в бетоне трещина доходит до гранулы и нарушает ее целостность, бактерии с поступлением к ним влаги и кислорода просыпаются, начиная свою «заживляющую» деятельность. В процессе поедания растворенного лактата кальция сенная палочка, выделяя кальцит, постепенно перекрывает доступ воды и воздуха как к арматуре, так и к себе, из-за чего снова засыпает. При возникновении новой трещины активизируются другие населенные капсулы, которых в бетоне тысячи. Так, бетон способен к бесконечному «самозалечиванию».
Преимущества и перспективы
Преимущество предложенного способа в том, что достигается такая регенерация строительного материала в пять раз быстрее, чем в обычных условиях (без биодобавки). Если без бактерий бетон «заращивает» свои трещины спустя 50 циклов естественного намокания и высушивания, то при добавлении в его состав бактериального бульона полное самовосстановление бетона происходит уже через 10 циклов.
Сейчас в лаборатории ЮУрГУ бактерии успешно заращивают трещины шириной до 0,5 миллиметра. Однако челябинские ученые уже работают над тем, чтобы микроорганизмы были способны «заживлять» и более широкие повреждения в бетоне, обеспечивая не только герметичность, но и прочность восстановленного участка.
источник
Что-то мне это изобретение напомнило другое, описанное в романе Курта Воннегута "Колыбель для кошки". Как бы оно тоже не привело к подобным негативным последствиям...
Опасность растрескивания
Как известно, бетон часто растрескивается в процессе усадки, под воздействием климатических изменений и от превышения расчетной нагрузки. Мелкие трещины на балках и плитах не столько опасны сами по себе, сколько вредны для внутренней стальной арматуры, которая выполняет в материале основную несущую функцию. При просачивании в трещины воды и воздуха, сталь начинает ржаветь, что приводит к постепенному разрушению всей железобетонной конструкции.
Бактерии-ремонтники
Разработанная учеными ЮУрГУ технология позволяет предотвратить коррозию арматуры и восстановить целостность бетона. В состав бетона добавляют специальные бактерии, которые в процессе своей жизнедеятельности питаются органическим веществом — лактатом кальция. Бактерии выделяют кальцит, который заполняет трещины, блокируя доступ воды и воздуха к арматуре.
В качестве «лекарства» для бетона ученые используют бактерию Bacillus subtilis (сенная палочка). Эту бациллу поместили в специальные гранулы в составе бетона, рядом с которыми расположили съедобный лактат кальция. Размещенный вокруг них пуццолановый компонент (микрокремнезем или зола-уноса) снижает pH бетона, обеспечивая микроорганизмам благоприятные условия для существования и размножения.
Механизм действия
До поры до времени споры аэробных бактерий спят. Как только возникшая в бетоне трещина доходит до гранулы и нарушает ее целостность, бактерии с поступлением к ним влаги и кислорода просыпаются, начиная свою «заживляющую» деятельность. В процессе поедания растворенного лактата кальция сенная палочка, выделяя кальцит, постепенно перекрывает доступ воды и воздуха как к арматуре, так и к себе, из-за чего снова засыпает. При возникновении новой трещины активизируются другие населенные капсулы, которых в бетоне тысячи. Так, бетон способен к бесконечному «самозалечиванию».
Преимущества и перспективы
Преимущество предложенного способа в том, что достигается такая регенерация строительного материала в пять раз быстрее, чем в обычных условиях (без биодобавки). Если без бактерий бетон «заращивает» свои трещины спустя 50 циклов естественного намокания и высушивания, то при добавлении в его состав бактериального бульона полное самовосстановление бетона происходит уже через 10 циклов.
Сейчас в лаборатории ЮУрГУ бактерии успешно заращивают трещины шириной до 0,5 миллиметра. Однако челябинские ученые уже работают над тем, чтобы микроорганизмы были способны «заживлять» и более широкие повреждения в бетоне, обеспечивая не только герметичность, но и прочность восстановленного участка.
источник
Что-то мне это изобретение напомнило другое, описанное в романе Курта Воннегута "Колыбель для кошки". Как бы оно тоже не привело к подобным негативным последствиям...