Самовідновлювальний бетон - технологія майбутнього

Бетон як будівельний матеріал, пройшов крізь століття і залишився затребуваним по нинішній день. Але його мінуси серйозні і призводять часом до сумних наслідків у вигляді повалених будівель. Тріщини все одно з часом неминуче з'являються в матеріалі і скорочують термін служби будь-якої бетонної споруди.

Над цим і задумався дослідник Хенк Джонкерс (Делфтський технічний університет), занурившись в розробку біобетона, здатного до самовідтворення.

Що таке самовідновлювальний бетон

Стародавня Месопотамія стала прабатьківщиною бетону, сьогодні цей матеріал використовується у всіх куточках населеного світу планети. Бетонні будівлі можуть мати будь-яку форму, виріб навіть придатний як компонент для 3D-друку.

Всі бачили, що час невблаганний, і у таких будівель тріщини все одно з'являються, крізь них просочується волога, залізна арматура в основі починає іржавіти. І навіть надміцні прогоны железобетонные з плином часу втрачають під дією агресивного середовища свої первинні характеристики.  

В результаті прискорюється знос будівлі. Цьому сприяє і зниження температури води, що потрапила в тріщини, вона взимку замерзає і починає розширюватися, збільшуючи руйнування. Покриття, просочення трохи стримують руйнівний процес, але глобальний ремонт все одно буде потрібно. Якщо ж споруда знаходиться під водою, або всередині знаходиться сховище радіоактивних відходів і отрутохімікатів, то ремонт або складний, або зовсім неможливий.

Мікробіолог Х.Джонкерс вислухав звернення будівельника-технолога в 2006 році з приводу того, чи не можна що-небудь придумати, щоб бетон відновлювався сам. В голову вченому прийшли бактерії, які при деяких умовах можуть посприяти такоиу потрібному процесу.

На рішення поставленого завдання пішло більше трьох років. Труднощі полягали в тому, що навколишнє середовище виживання мікроорганізмів досить суворе, це ж аналогічно життя в сухому лужному камені. Виживати потрібно десятиліттями, при цьому, не активізуючись і перебуваючи в довгій «сплячці». Активізації повинна посприяти вода.

Процес відновлення - секрет в бактеріях

Колонії грибка Trichoderma reesei виявилися тими самими відновлювачами завдяки своїй особливості виживати в лужному середовищі. Спори мікроорганізмів залишаються живими, залишаючись довгий час без харчування.

Бактерії повинні бути розміщені в матеріалі в біорозкладаних пластикових капсулах, там же розташовується і їх харчування - лактат кальцію. Бетон дає тріщини, в них потрапляє вода, пластик під її впливом розчиняється. Бактерії починають процес розмноження і харчуватися лактатом кальцію. В результаті їх життєдіяльності виробляється вапняк, який міцно закриває тріщини.

Майбутнє біологічного бетону

Застосування такого будівельного елементу як біобетон дуже практично. Давайте тільки уявимо, що цей перший крок в області самовідновлювальних матеріалів вже не фантазія письменників-фантастів, а реальність.

Як можна використовувати в подальшому такий виріб? Як завгодно: будівництво бетонних конструкцій більше не буде під загрозою руйнування через тріщини. Бетон використовується в спорудженні мостів і будівель різного типу, і забути про ремонт таких конструкцій буде вигідно в усіх відношеннях.

Можна буде не переживати про збереження саркофагів над реакторами, над місцем зберігання ядерних відходів і хімікатів. Збільшилася міцність матеріалу з огляду на його можливого самовідновлення відкриває широкі горизонти для безпечного і економічного будівництва і на суші, і під водою.