Российские ученые создали самовосстанавливающийся бетон
Эксперимент провели российские ученые из Дальневосточного федерального университета совместно с коллегами из Индии и Саудовской Аравии. О результатах исследования инженеры рассказали в журнале Sustainability.
Проведенный эксперимент, как считают инженеры, позволит в четыре раза увеличить срок службы бетонных конструкций. Это особенно актуально для российского климата, когда здания и сооружения расположены в агрессивной среде с влажным климатом или в сейсмически неустойчивых районах, где в конструкциях появляются мелкие трещины. Например, на юге Дальнего Востока России, где много косых дождей выпадает на вертикальные поверхности зданий.
Ученые Дальневосточного университета изготовили обычную бетонную смесь и добавили в нее водный концентрат, содержащий бактерии Bacillus cohnii. После застывания бетон подвергли сжатию прессом, в результате чего появились трещины. Затем ученые наблюдали за поведением бактерий, которые устранили появившиеся дефекты, восстановив прочность бетона.
Bacillus cohnii стали активными в результате появления в трещинах кислорода и влаги. «Разбуженные» микроорганизмы смогли «заделать» дефекты шириной от 0,2 до 0,6 мм. На это у них ушло 28 дней. Бактерии выделяли карбонат кальция (CaCO3), который под действием воды кристаллизовался. Дальнейшие исследования показали, что прочность бетона на сжатие вернулась. После этого Bacillus cohnii вновь «уснули». Срок их жизни (способность «засыпать» и «пробуждаться») составляет около 200 лет, соответственно в течение этого времени они могут поддерживать прочность бетонных конструкций.
по словам профессора ДВФУ Романа Федюка, бетон остается материалом №1 в мировом строительстве, он дешевый, прочный и универсальный. Однако любой бетон со временем может давать трещины в результате различных внешних факторов, в том числе из-за влаги и многократно повторяющихся циклов замораживания/размораживания, которых на Дальнем Востоке, к примеру, более ста за год. «Когда бетон дал трещину – это практически необратимый процесс, который может поставить под угрозу всю конструкцию. То, что мы сделали в рамках нашего эксперимента, соответствует международным трендам в строительстве, где существует запрос на подобные «живые» материалы, которые имеют способность к самодиагностике и самовосстановлению. Благодаря им можно избежать или сократить технически сложные и дорогостоящие ремонтные процедуры», - рассказал ученый.
