Самовосстанавливающийся бетон: Самовосстанавливающийся бетон – ремонт больше не нужен
Самовосстанавливающийся бетон – решаем проблему с трещинами
Бетон – это практически идеальный строительный материал. В жидком состоянии он демонстрирует текучесть воды, а после отвердения – обладает жесткостью камня. Но даже в самом твердом камне могут образоваться трещины. А бетонные конструкции подвержены этой напасти в еще большей мере.
Причем «растрескавшийся» бетон теряет часть эксплуатационных характеристик. В первую очередь страдает морозостойкость и влагостойкость, да и с прочностью будут некоторые проблемы. Словом, трещины в бетоне – это очень плохо. Но их появление – это дело времени. И такого дефекта, к сожалению, не может избежать ни одно железобетонное изделие.
Самовосстанавливающийся бетон
Поэтому в строительном деле есть десятки технологий, ориентированных как на профилактику появления трещин, так и на устранение подобных дефектов. И самый радикальный способ борьбы предлагают слушатели Технологического университета города Делфта (Голландия), которые попытались соединить прочность бетона с регенерационными способностями бактерий.
В чем суть методики?
Секрет ноу-хау голландских студентов прост как все великое – в бетонную отливку вводят культуру бактерий, вырабатывающих в процессе своей жизнедеятельности кальций (по сути – тот же цементный камень). Затаившись на дне микротрещин, такие бактерии заполняют микрополоски отходами своей жизнедеятельности (кальцием), ликвидируя, таким образом, эти предтечи глубоких разломов в структуре бетона.
Причем активность биологических культур в кислой среде бетонной конструкции уже подтверждена практическими опытами. Собственно всю технологию обнаружили практически случайно, проверяя жизнедеятельность очередной колонии микроорганизмов, «засеянных» в бетон.
бактерии которые восстанавливают бетон
Преимущества методики перед традиционными способами противодействия процессам образования трещин
Новый способ «лечения» бетона от трещин сулит немалые выгоды, как изготовителям ЖБИ, так и владельцам уже потрескавшихся конструкций.
Ведь до этого с процессом образования трещин боролись либо с помощью дополнительного армирования (что дорого), либо с помощью защитной пленки (что очень трудоемко, ввиду необходимости постоянного восстановления протектора). Ну а методика устранения трещин в бетоне была всего одна – расширение и заполнение свежей «заплаткой»
Новая методика позволяет защитить уже поврежденные конструкции, просто засеяв культуры на поверхность ЖБИ. Причем поверхности могут располагаться даже в «труднодоступных местах». Кроме того бактерии можно добавить в пока еще жидкий бетон. И после отвердения среды они будут «жить-поживать» в микроскопических полостях, ожидая своего часа (появления трещины).
То есть, с помощью такой технологии можно получить практически вечный, самовосстанавливающийся строительный материал, регенерирующий, как человеческая кожа.
Перспективы промышленного применения методики бактериальной защиты
К сожалению, применению биологически активного бетона мешают две проблемы: во-первых, плохая выживаемость «засеянных» в бетон культур, во-вторых, отсутствие питательной среды в толще строительного материала.
Но обычная плесень выживает даже после сознательного уничтожения колонии и может уловить питательные вещества даже в самых неподходящих для этих целей условиях.
Поэтому перспективы промышленного применения био-бетона зависят от «способностей» новых биологических культур, изучаемых в Делфте. И если аспирантам и студентам этого института посчастливится передать таким культурам хотя бы часть «жизненных сил» обычной плесени, то мы увидим совершенно новый строительный материал, эксплуатационные характеристики которого затмят все существующее в наше время аналоги.
Delft University of Technology: Self-healing of Concrete by Bacterial Mineral Precipitation
Ученые создали самовосстанавливающийся за счет бактерий бетон
https://ria.ru/20210217/beton-1597783566.html
Ученые создали самовосстанавливающийся за счет бактерий бетон
Ученые создали самовосстанавливающийся за счет бактерий бетон – РИА Новости, 17.
02.2021
Ученые создали самовосстанавливающийся за счет бактерий бетон
Ученые Политехнического института Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) во Владивостоке вместе с коллегами из России, Индии и Саудовской Аравии… РИА Новости, 17.02.2021
2021-02-17T09:02
2021-02-17T09:02
2021-02-17T09:02
владивосток
саудовская аравия
дальневосточный федеральный университет
россия
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/10/1584877194_0:94:1920:1174_1920x0_80_0_0_1903fb17bb5c6e65916f818e55c346c7.jpg
ВЛАДИВОСТОК, 17 фев – РИА Новости. Ученые Политехнического института Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) во Владивостоке вместе с коллегами из России, Индии и Саудовской Аравии разработали бетон, способный за счет работы бактерий самостоятельно заделывать трещины, восстанавливая прочность, сообщает вуз.В ходе проведенного эксперимента бактерии активировались после того, как бетон треснул под давлением пресса и микроорганизмы внутри получили доступ к кислороду и влаге.
“Разбуженные” бактерии ликвидировали трещины шириной от 0,2 до 0,6 миллиметра в течение 28 дней, выделяя карбонат кальция, который кристаллизовался под действием воды. К плитам вернулась первоначальная прочность на сжатие. В обновленном бетоне бактерии вновь “уснули”.Споры бактерий Bacillus cohnii могут жить в бетоне до 200 лет и в теории способны продлить срок службы сооружений на этот же срок. Это почти в 4 раза больше, чем 50-70 лет службы обычного бетона.Самовосстанавливающийся бетон актуален для строительства в сейсмически опасных районах и на территориях с повышенной влажностью и большим количеством осадков. Бактерии в бетоне заполняют поры цементного камня, и в него попадает меньше воды, отмечают в вузе.На следующих этапах ученые планируют разработать армированный бетон, усилив его свойства с помощью разных видов бактерий, – это позволит ускорить процессы восстановления материала.
https://ria.ru/20210217/rekord-1597773434.html
https://radiosputnik.ria.ru/20210216/koronavirus-1597725169.
html
владивосток
саудовская аравия
россия
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/10/1584877194_107:0:1814:1280_1920x0_80_0_0_6f1241fb42ff7c654251c2a11a6bae43.
jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
владивосток, саудовская аравия, дальневосточный федеральный университет, россия
Владивосток, Саудовская Аравия, Дальневосточный федеральный университет, Россия
ВЛАДИВОСТОК, 17 фев – РИА Новости. Ученые Политехнического института Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) во Владивостоке вместе с коллегами из России, Индии и Саудовской Аравии разработали бетон, способный за счет работы бактерий самостоятельно заделывать трещины, восстанавливая прочность, сообщает вуз.
«
“Для этого при изготовлении смеси добавляется водный концентрат, содержащий бактерии Bacillus cohnii, которые заполняют образующиеся повреждения карбонатом кальция (CaCO3)”, – говорится в сообщении.
Ученые из России обновили мировой рекорд в области квантовой криптографии
17 февраля 2021, 03:34
В ходе проведенного эксперимента бактерии активировались после того, как бетон треснул под давлением пресса и микроорганизмы внутри получили доступ к кислороду и влаге. “Разбуженные” бактерии ликвидировали трещины шириной от 0,2 до 0,6 миллиметра в течение 28 дней, выделяя карбонат кальция, который кристаллизовался под действием воды. К плитам вернулась первоначальная прочность на сжатие. В обновленном бетоне бактерии вновь “уснули”.
«
“То, что мы сделали в рамках нашего эксперимента, соответствует международным трендам в строительстве, где существует запрос на подобные “живые” материалы, имеющие способность к самодиагностике и самовосстановлению. Благодаря им можно избежать или сократить технически сложные и дорогостоящие ремонтные процедуры”, – отметил профессор ДВФУ, инженер Роман Федюк, чьи слова приводятся в сообщении.
Ученый описал, как может выглядеть COVID-19 в цвете
16 февраля 2021, 17:18
Споры бактерий Bacillus cohnii могут жить в бетоне до 200 лет и в теории способны продлить срок службы сооружений на этот же срок.
Это почти в 4 раза больше, чем 50-70 лет службы обычного бетона.
Самовосстанавливающийся бетон актуален для строительства в сейсмически опасных районах и на территориях с повышенной влажностью и большим количеством осадков. Бактерии в бетоне заполняют поры цементного камня, и в него попадает меньше воды, отмечают в вузе.
На следующих этапах ученые планируют разработать армированный бетон, усилив его свойства с помощью разных видов бактерий, – это позволит ускорить процессы восстановления материала.
«Живой бетон», способный восстанавливать себя
Си-Эн-Эн —
Это самый популярный строительный материал в мире, и с тех пор, как римляне построили из него пантеон около 2000 лет назад, мы пытаемся найти способы сделать бетон более прочным.
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_FD6066BA-ABE1-70CC-4A99-2DE3D486D07A@published” data-editable=”text” data-component-name=”paragraph”>
Независимо от того, насколько тщательно он перемешивается или армируется, любой бетон рано или поздно трескается, и при некоторых условиях эти трещины могут привести к обрушению. «Если у вас есть трещины, вода проникает — в ваши подвалы, в гараж. Во-вторых, если эта вода попадет на стальную арматуру — в бетоне у нас вся эта стальная арматура, — если они проржавеют, конструкция рухнет».
Но Джонкерс придумал совершенно новый способ продления срока службы бетона.
«Мы изобрели биобетон — это бетон, который восстанавливает себя с помощью бактерий», — говорит он.
Бетон, способный восстанавливать себя
04:03 – Источник: CNN
Биобетон смешивается так же, как и обычный бетон, но с дополнительным ингредиентом — «лечебным агентом». Он остается неповрежденным во время смешивания, растворяясь и становясь активным только в том случае, если бетон трескается и внутрь попадает вода.
Йонкерс, микробиолог, начал работать над этим в 2006 году, когда технолог по бетону спросил его, можно ли использовать бактерии для изготовления самовосстанавливающегося бетона.
Джонкерсу понадобилось три года, чтобы решить эту проблему, но пришлось преодолеть несколько непростых задач.
«Вам нужны бактерии, способные выжить в суровых условиях бетона», — говорит Джонкерс. «Это камнеподобный материал, очень сухой».
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_FD603D2C-5F5A-C1F1-69FD-2DE3D4964208@published” data-editable=”text” data-component-name=”paragraph”>
Бетон чрезвычайно щелочной, и «целебные» бактерии должны бездействовать в течение многих лет, прежде чем их активирует вода.Джонкерс выбрал для этой работы бактерии-бациллы, потому что они процветают в щелочной среде и производят споры, которые могут десятилетиями выживать без пищи и кислорода.
Для производства известняка бациллам нужен источник пищи. Сахар был одним из вариантов, но добавление сахара в смесь создавало мягкий, непрочный бетон.
В конце концов, Джонкерс выбрал лактат кальция, поместив бактерии и лактат кальция в капсулы из биоразлагаемого пластика и добавив капсулы во влажную бетонную смесь.
Когда со временем в бетоне начинают образовываться трещины, вода проникает внутрь и открывает капсулы.
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_BFCDBE6B-6903-E9F4-F4E0-528245E92940@published” data-editable=”text” data-component-name=”paragraph”>
Затем бактерии прорастают, размножаются и питаются лактатом, при этом они объединяют кальций с ионами карбоната, образуя кальцит или известняк, который заделывает трещины.«Это сочетание природы со строительными материалами», — говорит он. «Природа предоставляет нам множество функций бесплатно — в данном случае бактерии, производящие известняк.
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_BF0514D3-A279-50C4-88C9-52825AEA1128@published” data-editable=”text” data-component-name=”paragraph”>
Если мы сможем реализовать это в материалах, мы получим от этого реальную пользу, поэтому я думаю, что это действительно хороший пример объединения природы и искусственной среды в одну новую концепцию».«Самовосстанавливающийся» бетон мог сохранить древнеримские постройки | Умные новости
Купол Пантеона, самый большой неармированный бетонный купол в мире, все еще стоит, несмотря на то, что ему почти 2000 лет. Фотография Стивена Ноулза через Getty Images Древнеримская инфраструктура может затмить современные здания. В то время как сегодняшние бетонные конструкции могут прослужить всего несколько десятилетий, некоторое количество долговечного бетона в Риме просуществовало 2000 лет. Согласно заявлению Массачусетского технологического института, неармированный бетонный купол Пантеона, построенный около 125 г.
н.э., остается неповрежденным.«Пантеон не мог бы существовать без бетона, каким он был во времена Римской империи», — говорит Адмир Масик, химик из Массачусетского технологического института, Николе Дэвис из Guardian .
Ученые давно задавались вопросом, как римлянам удалось совершить такой грандиозный инженерный подвиг. В новой статье, опубликованной в пятницу в журнале
Чтобы изучить прочный строительный материал, исследователи взяли образцы раствора со стен в древнем городе Привернум, недалеко от Рима. Образцы имели такой же состав, как и другие образцы римского бетона того же периода, пишут исследователи в статье.
Известковый раствор содержал маленькие белые кусочки отложений кальция, называемых обломками извести.
Ранее исследователи думали, что эти куски означают, что римляне недостаточно хорошо перемешивали бетон. Но Масика это не убедило.
«Мне было действительно трудно поверить, что древние римляне [инженеры] не справятся со своей задачей, потому что они действительно тщательно выбирали и обрабатывали материалы», — говорит он Кэти Хант из CNN.
Анализ показал происхождение обломков извести: древние инженеры использовали сухую, наиболее реакционноспособную форму известняка, называемую негашеной известью, вместо или в дополнение к гашеной извести, которая сначала смешивалась с водой. Смешивание с негашеной известью вызвало бы химические реакции, вызывающие экстремальные температуры — известные как «горячее смешивание» — и создающие отложения кальция.
Исследователи обнаружили, что отложения также служили определенной цели. Они предположили, что когда вода попадает в трещины в бетоне, она может растворять куски кальция. Затем растворенные химические вещества могли перекристаллизоваться или вступить в реакцию с другими материалами, заполняя трещины и укрепляя структуру.
Добавить комментарий