Самовосстанавливающийся бетон (гибкий). Эзотерическая магия или высокие технологии? Армирование трещин, черные ванны, белые ванны, бентонитовые уплотнения или композитные системы из свежего бетона в первую очередь направлены на предотвращение проникновения воды и водорастворимых загрязнителей через трещины в бетоне.
Самовосстанавливающийся бетон-что это такое
Из-за ценового давления и нехватки ресурсов, а также растущей потребности в ремонте, исследования материалов привели к успеху в разработке новых оптимизированных процессов. Ключевыми задачами стали повышенная прочность, гибкость и реактивность бетона. Его способность к самовосстановлению усиливается.
Кристаллические системы и бактерии, производящие известняк, устанавливают новые стандарты производительности в бионических исследованиях. Теперь трещины можно заделать быстро и надежно. Эти методы доступны не только для ремонта, но и для профилактической защиты бетона.
Важно, что для восстановления используется «вредная» вода. С помощью специальный катализаторов активируются частицы бетона и накапливается дополнительный материал. Трещины зарастают, оставляя «шрамы» вглубь бетона. Это также защищает арматуру от коррозии.
Еще одним плюсом является то, что эффект можно активировать повторно и надолго. При повреждении и попадании воды система действует как «пломба», даже спустя годы после обработки.
Трещины до 0,3 мм могут быть заделаны в зависимости от продукта и области применения. В некоторых случаях возможно заделать трещины до 0,8 мм. Кристаллические и микробактериальные системы самовосстановления различаются по срокам и условиям применения. Мы готовы помочь!
Согласно директивам DAfStB, самовосстанавливающиеся бетонные системы могут быть экономически эффективной альтернативой мембранным системам уплотнения для водонепроницаемых зданий или конструкций.
Самовосстанавливающийся бетон: бактерии против трещин
Бетон это массовый строительный материал нашего времени. Помимо множества преимуществ, у искусственного камня есть и недостатки, прежде всего его низкая прочность на разрыв и склонность к трещинам, связанным с напряжением. Изобретение самовосстанавливающегося бетона могло исправить это в будущем.
Трещины в бетоне постоянно приводят к миллиардным расходам на техническое обслуживание. Только подумайте о частых сообщениях о закрытии автомагистралей из-за повреждения мостов или дорожных покрытий. Разве не было бы замечательно, если бы такие трещины в бетоне просто закрылись сами собой, как по волшебству? Это уже не утопия ближайшего будущего! Это стало возможным благодаря изобретению микробиолога Хендрика Йонкерса. Голландец взял за образец самовосстанавливающийся «биобетон» природу.
Бактерии продуценты извести
Какое отношение микробиолог имеет к строительной отрасли? Все очень просто: новая бетонная смесь содержит бактерии, выделяющие извести. Их работа должна сделать в будущем ненужным дорогостоящий и сложный ручной ремонт бетонных конструкций. Уловка заключается в следующем: бактерии заключены в глиняные гранулы размером несколько миллиметров вместе с азотом, фосфором и питательными веществами на основе лактата кальция.
Заключенные таким образом, они теоретически могут оставаться «спящими» в бетоне до 200 лет. Они становятся активными только тогда, когда вода проникает в бетонную конструкцию через трещины. Только тогда бактерии поглощают питательные вещества и начинают производить известняк. Затем с помощью извести трещины должны закрываться автоматически без вмешательства человека.
Самовосстанавливающиеся силы природы
На свое изобретение ученый Джонкерс вдохновился изучением живых организмов, обладающих способностью к самовосстановлению. Например, во время своей работы в Институте морской микробиологии Макса Планка в Бремене он имел дело с осьминогами, у которых раздельные щупальца вырастают снова, или с растениями, которые развивают совершенно новый организм с помощью ответвлений. В 2006 году он перешел на факультет гражданского строительства и наук о Земле Делфтского технологического университета в Нидерландах, где исследовал поведение бактерий. Йонкерс уже был глубоко вовлечен в этот вопрос, когда ему пришла в голову идея заключить в бетонную матрицу бактерии, продуцирующие известь, роды Bacillus pseudofrmus и B. cohnii. Кстати, названные штаммы бактерий совершенно безвредны для человека.
От идеи до разработки продукта
В общей сложности Хендрик Йонкерс и его исследовательская группа уже разработали три различных продукта на основе бетона, содержащего бактерии. Помимо самовосстанавливающегося бетона существует еще раствор и жидкий раствор с добавлением бактерий. Два последних упомянутых продукта предназначены для экономичного ремонта обычного бетона, не обладающего самовосстанавливающимися свойствами. Таким образом, они впоследствии применяются к компонентам, которые треснули.
Самовосстанавливающийся биобетон уже прошел обширные длительные испытания на здании в Бреде, Нидерланды, которые оказались успешными. Как всегда в случае с совершенно новыми идеями, определенно потребуется время, прежде чем будут найдены подходящие промышленные партнеры и продукты действительно будут выпущены на рынок. Jonkers в настоящее время исследует альтернативный метод инкапсуляции бактерий. Это должно снизить затраты на производство самовосстанавливающегося бетона примерно наполовину. Если это удастся, биобетон будет стоить немного дороже, чем обычный бетон. С другой стороны, затраты на ремонт и техническое обслуживание, вероятно, будут значительно ниже в долгосрочной перспективе.