FEFU פיתחה בטון לריפוי עצמי

FEFU פיתחה בטון לריפוי עצמי
FEFU פיתחה בטון לריפוי עצמי
Anonim

בייצור תערובת בטון קונבנציונלית השתמשו המדענים בתרכיז מימי המכיל את החיידק Bacillus cohnii, אשר שרד בנקבוביות אבן המלט המוקשה. הבטון הקפוא נבדק בדחיסה באמצעות מכבש, ולאחר מכן נצפו החיידקים כדי לחסל את הסדקים שהופיעו, ולהשיב את חוזק הבטון.

תמונה
תמונה

מהנדסי המכון הפוליטכני של האוניברסיטה הפדרלית במזרח הרחוק (FEFU), יחד עם עמיתים מרוסיה, הודו וסעודיה, דיברו על התוצאות במגזין קיימות. במהלך הניסוי הופעלו חיידקים לאחר שהבטון נסדק בלחץ העיתונות והמיקרואורגניזמים שבתוכו קיבלו גישה לחמצן ולחות.

החיידקים "שהתעוררו" חיסלו סדקים ברוחב 0.2 עד 0.6 מ"מ תוך 28 ימים, ושחררו סידן פחמתי (CaCO3), שהתגבשה תחת פעולת המים. לוחות בטון ניסיוניים חזרו לחוזק הדחיסה המקורי שלהם. בבטון המחודש החיידקים "נרדמו" שוב.

"הבטון נשאר החומר המבני מספר אחת בעולם מכיוון שהוא זול, עמיד ורבגוני. עם זאת, כל בטון יכול להיסדק עם הזמן כתוצאה מגורמים חיצוניים שונים, כולל לחות ומחזורי הקפאה / הפשרה חוזרים ונשנים, מתוכם במזרח הרחוק, למשל, יותר ממאה בשנה. פיצוח הבטון הוא תהליך כמעט בלתי הפיך שיכול לסכן את המבנה כולו.

- אומר המהנדס רומן פדיוק, פרופסור מהאוניברסיטה הפדרלית של המזרח הרחוק. -מה שעשינו במסגרת הניסוי שלנו תואם את המגמות הבינלאומיות בבנייה, שם יש ביקוש לחומרים "חיים" כאלה שיש להם יכולת לאבחן את עצמם ולרפא את עצמם. בזכותם ניתן להימנע או לצמצם הליכי תיקון מורכבים ויקרים מבחינה טכנית ". נבגים של חיידקים Bacillus cohnii יכולים לחיות בבטון עד מאתיים שנה ותיאורטית יכולים להאריך את חיי המבנים לאותה תקופה. מדובר בכמעט פי 4 מ- 50-70 שנות אורך שירות של בטון קונבנציונאלי.

בטון בריפוי עצמי רלוונטי במיוחד לבנייה באזורים מסוכנים סיסמית, שבהם מופיעים סדקים קטנים במבנים, ובאזורים עם לחות גבוהה וגשמים גבוהים - למשל בדרום המזרח הרחוק הרוסי, שם יורד הרבה גשם אלכסוני. על המשטחים האנכיים של בניינים. חיידקים בבטון ממלאים את נקבוביות אבן המלט ופחות מים נכנסים לתוכה.

מדענים גידלו את החיידק Bacillus cohnii במעבדה באמצעות מצע אגר פשוט ואמצעי תרבות, מה שאילץ אותם לשרוד בתנאי הנקבוביות של אבן המלט ולשחרר את הרכב ה"תיקון "הכימי הרצוי. תיקון הסדקים הוערך באמצעות מיקרוסקופ. ההרכב הכימי של חומר התיקון שהחיידק מבודד נחקר באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים ותמונות רנטגן.

בשלבים הבאים מתכננים המדענים לפתח בטון מזוין, ולשפר עוד יותר את תכונותיו בעזרת סוגים שונים של חיידקים, אשר יזרזו את תהליך התאוששות החומרים. הוקם בית ספר מדעי לגיאוניקה (גיאומימטיקה) ב- FEFU, העוקב אחר עקרון הטבע הטבעי של החומרים המרוכבים המפותחים עבור מבנים מיוחדים והנדסה אזרחית. בטון, כפי שהגה המפתחים, צריך להיות בעל חוזק ותכונות של אבן טבעית. את היסודות של הגיאוניקה הניח פרופסור ולרי לסוביק מ- V. G.שוקוב, חבר מקביל באקדמיה הרוסית לאדריכלות ובנייה.

פופולרי על ידי נושא