Окончательные испытания самозалечивающихся бетонов

31.10.2012

Экспериментальный бетон, который залечивает трещины сам по себе, подвергнут испытаниям под открытым воздухом. Этот бетон содержит кальцит-производящие бактерии, которые активируются проникающей дождевой водой, проделывающей каналы в структуре. Новый материал мог бы потенциально увеличивать жизненный цикл бетона при значительной экономии средств. Работа проводится в Дельфтском Техническом университете (Delft Technical University) в Нидерландах. Это замысел микробиолога Henk Jonkers и технолога бетона Eric Schlangen.

Если все пойдет хорошо, то по словам Dr Jonkers, через 2-3 года они начнут коммерциализацию системы.

Бетон -это наиболее широко используемый в мире строительный материал. Но он склонен к трещинообразованию, что подразумевает необходимость значительного стального армирования. "Микротрещины" -это ожидаемая часть процесса твердения и не обуславливает напрямую потерю прочности. Трещины шириной около 0,2 мм допускаются по нормам, используемым в бетонной промышленности. Но с течением времени, вода вместе с агрессивными химическими веществами в ней попадает в эти трещины и вызывает коррозию бетона.

Увеличенный срок службы

"Для обеспения долговечности, повышения срока службы конструкции, важно, чтобы эти микро-трещины зажили," -рассказывает BBC News д-р Jonkers . Бактериальные споры и питательные вещества, которые нужны для питания бактерий, должны будут добавляются в виде гранул в бетонную смесь. Вода, являющаяся недостающим ингредиентом, необходимым для роста микробов, будет поступать извне структуры бетона.

Concrete cracks SPL
 

 

Таким образом, споры остаются в состоянии покоя, пока дождевая вода не активирует их, проходя к трещинам. Безвредные бактерии, принадлежат к роду Bacillus, затем поглощают питательные вещества и производят кальцит. Бактериальным питанием, включенным в заживляющее средство, является лактат кальция - один из компонентов молока. Микробы, используемые в гранулах в состоянии выдерживать сильно щелочную среду бетона. "В лаборатории мы смогли показать заживление трещин с шириной до 0,5 мм - два-три раза выше, чем по государственным нормам," - объяснил Доктор Jonkers.

"Сейчас мы масштабируем процесс. Мы должны производить самовосстановливающий агент в огромных количествах, и мы начинаем проводить тесты на открытом воздухе, глядя на различные конструкции, различные виды бетона, чтобы увидеть, действительно ли эта концепция работает на практике». Основная задача заключается в обеспечении достаточной живучести агента, чтобы выдержать процесс смешивания. Но для того, чтобы сделать это, говорит д-р Jonkers, "мы должны применить покрытие на частицы, которые очень дорого". В настоящее время группа пытается снизить стоимость этой добавки для процесса. Ожидается, что улучшенная система будет готова примерно через шесть месяцев. Открытые испытания должны начаться сразу после этого, команда уже договорилась с несколькими строительными фирмами, которые могли бы оказать помощь.

Затем бетон должн проверяться в течение как минимум двух лет, чтобы посмотреть, как он ведет себя в этой реальной обстановке. "После этого, если все довольны, мы можем думать о попытках коммерциализировать продукт", -говорит исследователь TU Delft.

Даже если заживляющее средство добавляет 50% к стоимости бетона, это составит всего 1-2% от общей стоимости строительства. Но техническое обслуживание может является гораздо более высоким процентом от полной стоимости объекта, поэтому д-р Jonkers ожидает большой экономии за счет расширения срока службы бетона.

Источник: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20121303

Предметный указатель: