Ученые из российского университета предложили решение проблемы трещин в бетоне

Ученые из Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) разработали добавки на основе биологических микроорганизмов, которые позволяют бетону самовосстанавливаться. Об этом сообщается на сайте ЮУрГУ, партнера сети TV BRICS.

Профессор кафедры строительных материалов и изделий ЮУрГУ Тамара Черных рассказала, что в состав этих добавок входят специальные бактерии, которые потребляют органическую пищу (лактат кальция), специально разработанную для них в бетоне. Бактерии превращают эту органическую пищу в минеральное вещество кальцит, который они откладывают в трещинах. Это позволяет «залечить» трещину и блокирует проникновение воды и воздуха в бетонную конструкцию. Таким образом предотвращается ржавление стальной арматуры и восстанавливается целостность материала.

Бактерии спят, пока трещина не достигнет гранулы и не нарушит ее целостность. После этого бактерии просыпаются и начинают процесс «заживления» трещины. Они потребляют растворенный лактат кальция и выделяют кальцит, который постепенно закрывает доступ воды и воздуха как к арматуре, так и к себе. При появлении новой трещины активизируются другие капсулы бактерий, которых в бетоне тысячи. Таким образом, бетон способен к бесконечному самовосстановлению.

Предложенное решение имеет преимущество в том, что восстановление строительного материала происходит в пять раз быстрее, чем в обычных условиях, без использования этих биологических добавок. Если без бактерий бетон восстанавливается при 50 циклах намокания и высыхания, то с их добавлением полное самовосстановление происходит уже при десяти циклах. Бактерия достаточно вынослива: она может выживать при экстремальных температурах до -40 градусов и сохраняться без пищи в виде споры более двухсот лет.

На данный момент в лаборатории уже успешно зарастают трещины шириной до 0,5 мм, однако исследователи работают над тем, чтобы микроорганизмы могли заживлять более широкие повреждения в бетоне, обеспечивая не только герметичность, но и прочность реабилитированных участков.

Самовосстанавливающийся бетон может использоваться при строительстве мостов, тоннелей, прибрежных и других построек, где имеется доступ к воде. Это решение также будет полезно при строительстве бетонных дорог и ремонте наружных поверхностей, включая восстановление старых зданий.

Фото: ЮУрГУ