Самовосстанавливающийся бетон: фантастика или реальность?



Ученые утверждают, что в будущем бетон будет сам залечивать свои трещины
Ученые утверждают, что в будущем бетон будет сам залечивать свои трещины

Бетон – один из самых прочных строительных материалов. Но и он со временем разрушается, особенно если на его поверхности образуются трещины. Попадающая в них вода, расширяясь при замерзании, делает трещины глубже и шире, а соли, углекислый газ и прочие химические вещества, содержащиеся в окружающей среде, довершают эту работу.

Ремонт бетонных сооружений требует немалых средств и времени, и часто оказывается малоэффективным. Поэтому исследователи из разных стран постоянно ищут надежные и экономичные способы восстановления таких поверхностей. Наибольший интерес вызывают разработки, направленные на «самоизлечение» бетона.

Полимерные заплатки

Южнокорейские специалисты из университета Юнсэй предлагают использовать специальное покрытие для бетона, состоящее из полимерных капсул.

«Работает» оно так:

Принцип действия микрокапсул
Принцип действия микрокапсул
  • Бетонная поверхность обрабатывается покрытием, содержащим микрокапсулы, заполненные особым полимерным веществом (а);
  • При появлении трещин капсулы на их месте раскрываются, а жидкие полимеры их заполняют (б);
  • Под действием ультрафиолетовых солнечных лучей вещество затвердевает и восстанавливает прочность бетона (в).

Автором и ведущим разработчиком этого исследования стал Чань-Мун Чун, профессор химии полимеров. Именно он вместо того, чтобы искать укрепляющие бетон добавки, решил научить его восстанавливаться без участия человека.

Исследовательские работы ещё ведутся. Демонстрируя свое изобретение, ученые обработали образцы бетона полимерным составом, нанесли на них глубокие царапины и выложили на солнце.

При сканировании образцов электронным микроскопом удалось увидеть раскрытие микрокапсул и излитие из них жидкости, которая через несколько часов заполнила порезы и сделала поверхность вновь цельной и твердой.

Пока результаты таковы:

  • Обработанный новым покрытием бетон обретает большую устойчивость к агрессивному воздействию воды, хлора и соли;
  • Это покрытие сохраняет целостность бетона в течение года.

Конечно, это очень небольшой срок, но профессор и его коллеги продолжают работать над формулой полимерного покрытия, добиваясь не только надежной, но и долговечной его службы.

Бактерии-реставраторы

Голландские ученые Эрик Шланген и Хенк Йонкерс, решая похожую задачу, пошли другим путем. Они призвали на помощь бактерий рода Bacillus.

Bacillus на снимке, сделанном электронным микроскопом
Bacillus на снимке, сделанном электронным микроскопом

Исследователи из Технологического университета Делфта создали «живой» бетон, добавив в него гранулы из биоразлагаемого пластика со спорами бактерий и лактатом кальция – веществом, которым питаются эти микроорганизмы.

  • Споры в течение многих лет сохраняют свою жизнеспособность. Находясь в гранулах, они никак не влияют на свойства бетона.
  • При появлении трещин на его поверхности влага растворяет гранулы и попадает внутрь;
  • Бактерии «просыпаются» и начинают активно потреблять лактат кальция, выделяя кальцит;
  • Этот минерал, по сути, представляющий собой известняк, заполняет пустоты и скрепляет края трещин.
Заполненные кальцитом трещины
Заполненные кальцитом трещины

В лабораторных условиях микроорганизмы успешно «заживляли» трещины шириной в полмиллиметра. На очереди – испытания в реальных условиях, в них согласились поучаствовать несколько строительных компаний. С их помощью из нового материала на берегу моря была построена спасательная станция – сооружение, активно подвергающееся природным воздействиям.

Надо сказать, что пока бетон ведет себя отлично.

На фото видна успешная работа бактерий
На фото видна успешная работа бактерий

Эффективность метода практически доказана, но предстоит решить задачу снижения себестоимости «живого» бетона, затраты на производство которого пока могут оказаться на 50% выше по сравнению с традиционным строительным раствором.

Однако высокая стоимость материала наверняка не отпугнет заказчиков сооружений, для которых возможность разрушений и протеканий критична. Это подводные и подземные сооружения, виадуки, высотные здания и т.п.

Если описанные методы действительно подтвердят свою эффективность, а затраты на изменение технологии возведения бетонных конструкций будут оправдываться долгим сроком их службы, это может стать прорывом в строительной индустрии.

загрузка...

Добавить комментарий
Подпишитесь на новости
И будьте всегда в курсе всех строительных новинок. Следите за предложениями заводов, успевайте заключить самые выгодные контракты
Строительная организация
Строительно-проектировочная комания "Стройка 93"

Краснодарский Край, г.Краснодар ,
350086, ул. Л.Чайкиной, 16.
Телефон: +7(909)447-57-13
Мы работаем ежедневно с 10:00 до 19:00
https://beton-house.com />
   <span class=