Самовосстанавливающийся бетон

Бетону уже более 6000 лет, как строительному материалу, прошедшему сквозь века и оставшемуся востребованным. Но минусы изделия серьёзны и приводят порой к печальным последствиям в виде рухнувших зданий.

Трещины всё равно со временем неизбежно появляются в материале и сокращают срок службы любого бетонного сооружения. Над этим и задумался некий Хенк Джонкерс (Делфтский технический университет), окунувшись в разработку биобетона, способного к самовосстановлению.

 Что такое самовосстанавливающийся бетон

Древняя Месопотамия стала прародиной бетона, сегодня этот материал используется во всех уголках населённого мира планеты. Бетонные здания могут иметь любую форму, изделие даже пригодно как компонент для 3D-печати.

Все видели, что время неумолимо и к таким постройкам — трещины всё равно появляются, сквозь них просачивается влага, железная арматура в основе начинает ржаветь. В итоге ускоряется износ здания. Этому способствует и понижение температуры — вода, попавшая в трещинки, зимой замерзает и начинает расширяться, увеличивая разрушения.

Покрытия, пропитки немного сдерживают разрушительный процесс, но глобальный ремонт всё равно потребуется. Если же постройка находится под водой, или внутри находится хранилище радиоактивных отходов и ядохимикатов, то ремонт либо сложен, либо вовсе невозможен.

Микробиолог Х.Джонкерс выслушал обращение строителя-технолога в 2006 году по поводу того, нельзя ли что-нибудь придумать, чтобы бетон восстанавливался сам. В голову учёному пришли бактерии, которые при некоторых условиях могут поспособствовать такому нужному процессу.

На решение поставленной задачи ушло более трёх лет. Трудности заключались в том, что среда выживания микроорганизмов довольно сурова, это же аналогично жизни в сухом щелочном камне. Выживать нужно десятилетиями, при этом, никак не активизируясь и находясь в долгой «спячке». Активизации должна поспособствовать вода.

Процесс восстановления - секрет в бактериях

Колонии грибка Trichoderma reesei оказались теми самими восстановителями благодаря своей особенности выживать в щелочной среде. Споры микроорганизмов остаются живыми, оставаясь долгое время без питания. Но чем же питать проснувшиеся бактерии?

Если добавлять в бетон сахар, то уменьшится прочность материала, и вся работа будет изначально бестолковой. Начались поиски решения, которые привели к тому, что идеальным средством питания является лактат кальция.

Бетон даёт трещины, в них попадает вода, пластик под её воздействием растворяется. Бактерии начинают процесс размножения и питания лактатом кальция. В результате их жизнедеятельности вырабатывается известняк, прочно закрывающий трещинки.

Будущее биологического бетона

Совершенствованию современных технологий в сфере строительства мы чаще всего обязаны именно изысканиям учёных, которые берутся за изучение таких вопросов. Они на практике позволяют совместить науку и бытовую область жизни, давая нам всем возможность идти в будущее с инновациями

Применение такого строительного элемента как биобетон очень практично. Давайте только представим, что этот первый шажок в области самозалечивающихся материалов уже не фантазия писателей-фантастов, а реальность.

Как можно использовать в дальнейшем такое изделие? Как угодно: строительство бетонных конструкций больше не будет под угрозой разрушения из-за трещин. Бетон используется в сооружении мостов и зданий разного типа, и забыть о ремонте таких конструкций будет выгодно во всех отношениях.

Можно будет не переживать о сохранности саркофагов над реакторами, над местом хранения ядерных отходов и химикатов. Увеличившаяся прочность материала ввиду его возможного самовосстановления открывает широкие горизонты для безопасного и экономичного строительства и на суше, и под водой.

Недостатки материала

Даже шаг в будущее не спасает от недостатков материала. Бетонный раствор не исключение. Трещины будут появляться всё равно, время неумолимо. А стоит только попасть влаге на металлическую арматуру, как скорость разрушения увеличится в разы. Потеря первоначальной прочности всегда опасна.

Но что можно сказать о минусах самовосстаналивающегося бетона? Пока рано делать далеко идущие выводы, так как исследования ещё продолжаются. Вероятно, в скором времени результаты будут опубликованы на официальном уровне и материал начнёт своё широкое применение в сфере строительства.