Самовосстанавлевающийся бетон от голландского микробиолога — биобетон, который сам себя «лечит»

Самовосстанавлевающийся бетон от голландского микробиолога — биобетон, который сам себя «лечит»

Самовосстанавливающийся строительный бетон

Голландский профессор-микробиолог Хенк Джонкерс (Henk Jonkers) из Делфтского технического университета изобрел способ, с помощью которого трещины в бетоне заделываются автоматически. «Мы изобрели биобетон — бетон, который «залечивает» себя сам, используя бактерии», — говорит ученый. В действительности, при изготовлении нового строительного материала в раствор заранее закладываются капсулы с микроорганизмами и питательной средой для них. При появлении небольших разломов и трещин в них проникает влага и «лечебные» капсулы растворяются, пробуждая бактерии ото сна. Продукт их жизнедеятельности — известняк заполняет трещины и восстанавливает целостность бетона.

Разлом бетона

Бетон — самый распространенный в мире строительный материал. Люди его начали использовать тысячелетия назад, еще со времен Древнего Египта (существует гипотеза о том, что Великая Пирамида Хеопса была построена из бетонных блоков). Секрет его популярности — простота изготовления, порочность и универсальность:  его можно применять для строительства, и на суше, и под водой, с его помощью можно возводить здания самых разнообразных форм и назначений — небоскребов, мостов, стадионов и др. А с открытием железобетона, в состав которого входит железная арматура, делающая его еще крепче, архитекторы вообще потеряли всякий страх).

как работают бактерии

Но и у любого, самого прочного материала есть непреодолимый враг — время. Железобетон не исключение — с течением времени от трескается. В образовавшиеся полости проникает вода, она вызывает коррозию металла, а зимой замерзающий лед расширяет трещины. В результате, сооружения теряют первоначальную прочность, а для ее восстановления требуются дорогостоящие затраты на ремонт или реконструкция, а в отдельных случаях, выходом может быть только снос.

Читайте также  Дом из отходов построили в Дании на Рождество

По теме: WaterNest 100: автономный эко-дружественный дом на солнечных панелях — уютное ‘плавучее гнездышко’

Работу над своим изобретением  Хенк Джонкерс начал в 2006 году, после того, как к нему обратился инженер-строитель с предложением использовать природные микроорганизмы для создания самозаживляющегося бетона. Микробиолог взялся за решение задачи, но это было непросто — «ломать голову» ученому пришлось более трех лет. Проблема была в том, что бактериям необходимо как-то выживать в очень суровых условиях — плотная каменная среда, с отсутствием влаги (в идеале) и обилием щелочных соединений. Кроме того, бактерии не должны проявлять признаки жизнедеятельности годами, быть в «спячке» до тех пор, пока их не активизирует вода.

Биобетон самовосстанавливается после активации бактерий

Выбор Джонкерса пал на бактерии рода бацилл (палочковидные бактерии, образующие внутриклеточные споры). Их отличительная особенность — способность выживать в агрессивной щелочной среде, а их споры могут находится в анабиозе на протяжении многих лет. Но при активации жизненных циклов бацилл им потребуется питание. Решением мог бы стать сахар — но он сделал бы бетон более «рыхлым», уменьшил его прочность. Много вариантов было просчитано, а оптимальным выбран лактат кальция (кальциевая соль молочной кислоты, применяется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки E327). В качестве герметичной емкости для бактерий решили использовать гранулы с оболочкой из биоразлагаемого пластика.

Читайте также  Известный сноубордист отказался от роскошного особняка и построил себе экодомик в горах

Бактерии самовосстанавливающегося бетона «просыпаются» с разрушением водой пластической оболочки капсул, начинают активно размножаться и поглощать запасы лактата кальция, образуя ремонтный материал — известняк. Процесс происходит в местах образования трещин, которые автоматически заделываются полученным известняком. Таким образом, дальнейшее разрушение бетона предотвращается без участия человека.

чудо-бетон

«Это удачное сочетание естественных и искусственных конструкционных материалов», — говорит  Хенк Джонкерс. — «Природа безвозмездно снабжает нас множеством технических решений, в этом случае — бактерией, производящей известняк. Если мы сможет имплементировать ее в материалы, мы получим массу выгод. Я думаю — это прекрасный пример удачной «связки» природы и строительных технологий, образующей еще одну новую концепцию».

3D-печатные дома и тренды современного «зеленого» ... Напечатанные на 3D-принтере дома из водонепроницаемого картона - одна из самых интересных идей из тех, что демонстрируются на специальной выставке в ...
Самый длинный в мире мост из стекла построили в Ки... Китайские архитекторы не перестают удивлять своими оригинальными проектами. Всего через несколько месяцев после образования трещины в одной из секций...
Эко-город на океанском дне с 3D распечатанными дом... Когда-нибудь и на Марсе будут цвести яблони, но для начала человеку необходимо заселить просторы земных океанов. Футуристический проект, который помо...
CSI-IDEA Building: в Испании построили дом с нулев... Европейские страны поэтапно принимают законы, в которых строителей обязывают после 2020 года сооружать здания только с нулевым потреблением энергии. ...

Сохрани, чтобы не потерять