Самовосстанавливающийся бетон

Даже самый прочный и качественный бетон при длительной эксплуатации в условиях неблагоприятного внешнего воздействия (повышенной влажности или резких перепадов температур) оказывается подвержен разрушению. Трещины на конструкциях не только неприглядны, но и опасны для целостности сооружения, поскольку это может привести к коррозии стальной арматуры, которая используется при строительстве. Ремонт и заделка трещин часто является дорогостоящим, трудозатратным или даже опасным процессом, поэтому в современной науке ведутся непрерывные исследования по созданию самовосстанавливающегося бетона.

Самовосстанавливающийся биобетон на основе «умных» бактерий

С 2006 года в нидерландском Делфтском университете под руководством микробиолога Хенка Джонкерса начались разработки уникального биобетона, который самостоятельно герметизирует возникающие трещины. Особенностью такого строительного материала является добавление в смесь биоразлагаемых микрокапсул, в которых содержатся сульфатредуцирующие бактерии и лактат кальция. Споры палочковидных бактерий могут выживать десятилетиями без воды и еды в агрессивной среде, а соответственно, и в бетонной конструкции. При возникновении трещин и попадании воды внутрь, оболочка капсул растворяется, а бактерии начинают активно размножаться и питаться лактатом кальция, производя известняк, который заполняет трещины. Таким образом, разломы заполняются твердым веществом без участия человека, а разрушение конструкции предотвращается.

Испытания биобетона проводились в течение 4 лет на прибрежной спасательной станции в Нидерландах, подверженной сильным воздействиям ветра и воды, причем опыт оказался успешным. Новый продукт ориентирован на применение в сейсмонеустойчивых зонах, подземных шахтах и подводных сооружениях, хранилищах опасных отходов, тоннелях и мостах и т.д. Ученые уверены, что современный материал, основанный на симбиозе природы и строительной конструкции, имеет большой потенциал уже сегодня, знаменуя начало эры биологических архитектурных сооружений. На данный момент исследования продолжаются по изучению свойств бактерий при перепаде температур, по увеличению количества вырабатываемого известняка и по снижению стоимости материала. При этом производители предлагают не только готовый материал для строительства, но и спрей с содержанием бактерий для ремонта повреждений в имеющихся сооружениях.

Самовосстанавливающийся бетон на основе полимеров

Биобетон – не единственное изобретение в области создания самовосстанавливающегося материала. Бельгийские ученые из Гентского университета под руководством Эльке Груерт провели исследование свойств бетона, в состав которого включен полимер-абсорбент. При возникновении трещины в строении и попадании внутрь воды полимер впитывает влагу, набухает и герметизирует сооружение, препятствуя дальнейшему разрушению. Таким образом, бетонная конструкция на основе такого материала становится более надежной и долговечной.

Ученые, разрабатывающие бетонный материал на основе полимеров, предлагают использовать его в сооружениях с повышенной нагрузкой, несущих конструкциях, где малейшие трещины могут быть опасны для целостности строения. Это могут быть мосты, тоннели и др. Как подчеркивают исследователи, бетон сам по себе является очень прочным материалом, основной проблемой которого является возникающая со временем хрупкость. Поэтому достаточно придать ему упругости и герметичности, чтобы повысить качественные характеристики и увеличить срок эксплуатации.

Вывод. Достижения современной науки во всех областях во многом опираются на соответствие процессам природы, в которой все гармонично и взаимосвязано. Восстановление строительных конструкций по примеру заживления царапин человека является наиболее вдохновляющим способом сохранения долговечности сооружений. Ученые разрабатывают альтернативные варианты самовосстанавливающихся стройматериалов, работы над которыми еще продолжаются. Однако новые технологии являются надежным вкладом в будущее, применение которых возможно уже сегодня.

Сертификаты и дипломы компании Базис