Чудо-бетон, который сам себя восстанавливает
Учёный из Нидерландов Хенк Джонкерс сумел осуществить смелый проект по созданию бетонной смеси, способной самовосстанавливаться. Изучение технологии самовосстанавливающегося бетона , начатое еще в 2006 году, завершилось появлением бетона с необычными свойствами. Благодаря использованию бактерий в составе раствора, стена способна заделывать трещины самостоятельно.
С чего всё началось
Учёного давно волновали вопросы прочности бетона. Он изучил процесс коррозии бетонной поверхности и заметил, что, с течением времени, она делается твёрже и образует трещины. При этом, внутрь проникает влага и приводит к нежелательным явлениям:
- Нарушается герметичность стен;
- Появляется коррозия арматуры;
- Значительно снижается прочность и срок службы поверхности;
- В трещинах размножаются вредные микроорганизмы;
- Со временем разрушительные явления нарастают.
Эти проблемы неизменно возникали в процессе эксплуатации бетона и железобетона. Их пытались разрешить с помощью пропитывания поверхностей специальными химическими веществами. Но, они или оказывались вредными, или нуждались в трудоёмкой технологии использования.
Изобретённый микробиологическим способом материал самостоятельно заращивает трещины. Открытие полностью оправдало затраты средств и времени за три года исследований.
Бактерии-строители
Традиционная бетонная смесь не создаёт условий для жизнедеятельности. В ней ничтожно мало влаги и питательных веществ.
Микробиологи приложили много усилий, разыскивая микроорганизмы, способные выживать в толще искусственного камня. В процессе поисков, их заинтересовали палочки, выделяющие известняк как продукт жизнедеятельности. Но, для них нужны соответствующие условия.
Этот вид бактерий – палочковидных, нуждается в определённом питании. Для этого учёные ввели в раствор сахар. В результате, сильно пострадало качество бетонной конструкции. Сахар заменили на лактат кальция. Это вещество не влияет на характеристики материала и является пищей для бактерий-строителей.
Затем, изучался процесс развития колонии бактерий. Было обнаружено, что микроорганизмы способны впадать в длительную спячку при неблагоприятных условиях. Если бы они постоянно размножались в бетоне, то могли возникнуть новые проблемы. Кроме того, бактерии вскоре бы погибли от недостатка влаги и питания. Микробиолог использовал их особенность пережидать экстремальные обстоятельства.
Для микроорганизмов изобрели специальные капсулы, способные растворяться под действием влаги. Они вводятся в бетонный раствор без угрозы для благополучия самих бактерий. В сухом бетоне капсулы остаются невредимыми и палочки продолжают спячку. Но, при появлении трещин, вглубь попадает влага и растворяет капсулы. Микроорганизмы просыпаются и начинают свою работу. Они употребляют лактат кальция и вырабатывают известняк. Он постепенно накапливается и затягивает трещину.
Изобретение протестировали в деле. Установлено, что метод действительно работает – трещины исчезают и материал восстанавливает утраченные свойства.
Перспективы применения биобетона
Нововведение открывает большие возможности в строительстве бетонных сооружений. Дома, возведённые из биобетона, прослужат значительно дольше без ремонта. Применение самовосстанавливающегося материала увеличит их срок службы на десятилетия.
Лактат кальция и бактерии в капсулах вводятся в смесь во время приготовления бетонного раствора. Технология не требует особых приёмов или соблюдения температурного режима. Микрокапсулы достаточно хорошо сохраняются при замешивании. Микроорганизмы находятся в спячке несколько лет. Они безвредны для человека и животных.
Известные строительные фирмы уже интересуются изобретением. Можно ожидать в недалёком будущем появления новых коттеджей и многоквартирных домов из самовосстанавливающегося бетона. Возможно, учёные найдут способ наращивать стены из биобетона.
В настоящее время разработка ещё не появилась на российском рынке. Для строительства используются испытанные временем виды бетонной смеси. Чтобы избежать частых ремонтных работ, надо правильно подбирать марку бетона.
