Ученые добавили бактерию Bacillus cohnii в бетон, который затем сжали с помощью пресса. Микроорганизмы начали выделять карбонат кальция и ликвидировали образовавшиеся трещины. Исследование опубликовано в журнале Sustainability.
«Бетон остается конструкционным материалом номер один в мировом строительстве, поскольку он дешевый, прочный и универсальный. Однако любой бетон со временем может давать трещины в результате различных внешних факторов, в том числе из-за влаги и многократно повторяющихся циклов замораживания/размораживания, которых на Дальнем Востоке, к примеру, более ста за год. Когда бетон дал трещину — это практически необратимый процесс, который может поставить под угрозу всю конструкцию. То, что мы сделали в рамках нашего эксперимента, соответствует международным трендам в строительстве, где существует запрос на подобные “живые” материалы, которые имеют способность к самодиагностике и самовосстановлению. Благодаря им можно избежать или сократить технически сложные и дорогостоящие ремонтные процедуры», — рассказал один из исследователей, Роман Федюк из Политехнического института Дальневосточного федерального университета.
Ученые добавили в обычную бетонную смесь водный концентрат, в котором находились бактерии Bacillus cohnii. Микроорганизмы были выращены в лабораторных условиях. Когда бетон застыл, исследователи сжали его с помощью пресса. Материал треснул, в результате чего бактерии получили доступ к кислороду и воде. Это их «разбудило». «Проснувшиеся» бактерии начали выделять карбонат кальция (CaCO3). Под действием воды он кристаллизовался, и таким образом микроорганизмы избавились от трещин шириной от 0,2 до 0,6 мм. В результате через 28 дней к бетону вернулась первоначальная прочность, а бактерии снова «уснули». За всем этим процессом исследователи наблюдали с помощью микроскопии и рентгеновских снимков.
Ученые отмечают, что споры Bacillus cohnii способны прожить в бетоне до 200 лет и на аналогичное время можно продлить срок службы зданий. Для сравнения, обычный бетон служит только 50–70 лет. Особенно актуальным самовосстанавливающийся бетон может стать в сейсмических районах, а также в местах с повышенной влажностью и большим количеством осадков. В будущем авторы исследования планируют создать армированный бетон, усилив его восстановительные свойства с помощью разных видов бактерий.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
