У ДВФУ распрацавалі самовосстанавлівается бетон

Anonim
У ДВФУ распрацавалі самовосстанавлівается бетон 21822_1
У ДВФУ распрацавалі самовосстанавлівается бетон

Аб выніках інжынеры Політэхнічнага інстытута Далёкаўсходняй федэральнай універсітэта (ДВФУ) разам з калегамі з Расіі, Індыі і Саудаўскай Аравіі распавялі ў часопісе Sustainability. У ходзе эксперыменту бактэрыі актывізаваліся пасля таго, як бетон трэснуў пад ціскам прэса і мікраарганізмы ўнутры атрымалі доступ да кіслароду і вільгаці.

«Абуджаныя» бактэрыі ліквідавалі расколіны шырынёй ад 0,2 да 0,6 мм на працягу 28 дзён, вылучаючы карбанат кальцыя (CaCO3), які крышталізавацца пад дзеяннем вады. Да эксперыментальным бетонным плітах вярнулася першапачатковая трываласць на сціск. У абноўленым бетоне бактэрыі зноў «заснулі».

«Бетон застаецца канструкцыйным матэрыялам нумар адзін у сусветным будаўніцтве, паколькі ён танны, трывалы і універсальны. Аднак любы бетон з часам можа даваць расколіны ў выніку розных знешніх фактараў, у тым ліку з-за вільгаці і шматкроць паўтараюцца цыклаў замарожвання / размарожвання, якіх на Далёкім Усходзе, да прыкладу, больш за сто за год. Калі бетон даў расколіну - гэта практычна незваротны працэс, які можа паставіць пад пагрозу ўсю канструкцыю.

- Расказвае інжынер Раман Фядзюк, прафесар ДВФУ. - Тое, што мы зрабілі ў рамках нашага эксперыменту, адпавядае міжнародным трэндам у будаўніцтве, дзе існуе запыт на падобныя «жывыя» матэрыялы, якія маюць здольнасць да самодіагностікі і самааднаўлення. Дзякуючы ім можна пазбегнуць або скараціць тэхнічна складаныя і дарагія рамонтныя працэдуры ". Спрэчкі бактэрый Bacillus cohnii могуць жыць у бетоне да двухсот гадоў і, тэарэтычна, здольныя падоўжыць тэрмін службы збудаванняў на гэты ж тэрмін. Гэта амаль у 4 разы больш, чым 50-70 гадоў службы звычайнага бетону.

Самовосстанавлівается бетон асабліва актуальны для будаўніцтва ў сейсмічнаму небяспечных раёнах, дзе ў канструкцыях з'яўляюцца дробныя расколіны, і на тэрыторыях з падвышанай вільготнасцю і вялікай колькасцю ападкаў - напрыклад на поўдні Далёкага Усходу Расіі, дзе шмат касых дажджоў выпадае на вертыкальныя паверхні будынкаў. Бактэрыі ў бетоне запаўняюць поры цэментавага каменя і ў яго трапляе менш вады.

Навукоўцы выгадавалі бактэрыі Bacillus cohnii ў лабараторных умовах, выкарыстоўваючы простую агаровую падкладку і пажыўнае асяроддзе, прымусіўшы іх выжываць ва ўмовах часу цэментавага каменя і вылучаць патрэбны хімічны «рамонтны» склад. Аднаўленне расколін ацэньвалі з дапамогай мікраскопа. Хімічны склад рамонтнага агента, які вылучалі бактэрыі, вывучылі з дапамогай электроннай мікраскапіі і рэнтгенаўскіх здымкаў.

На наступных этапах навукоўцы плануюць распрацаваць армаваны бетон, дадаткова узмацніўшы яго ўласцівасці з дапамогай розных відаў бактэрый, што дасць магчымасць паскорыць працэсы аднаўлення матэрыялу. У ДВФУ створана навуковая школа геоники (геомиметики), у якой ідуць прынцыпе природоподобия распрацоўваных кампазітаў для спецыяльных збудаванняў і грамадзянскага будаўніцтва. Бетон, па задумцы распрацоўнікаў, павінен валодаць трываласцю і ўласцівасцямі прыроднага каменя. Асновы геоники закладзены прафесарам Валерыем лесавік з БДТУ імя В.Г. Шухава, членам-карэспандэнтам Расійскай акадэміі архітэктуры і будаўнічых навук.

Крыніца: Naked Science

Чытаць далей