Биобетон: жизнь без трещин

Трещины в бетоне – популярная проблема, причина которой кроется в протечках и нагрузках. Возрастные расколы, обусловленные внешней средой, приводят к разрушению конструкции. Как увеличить безопасность и долговечность бетона?

Самовосстанавливающийся бетон Хенка Джонкерса

Один из ответов на этот вопрос был найден в точке пересечения таких направлений, как архитектура и нанобиология. Нидерландский микробиолог из Делфтского технического университета Хенк Джонкерс нашел долгоживущие организмы, которые способны существовать в жестких бетонных условиях. Палочковидные бактерии расквартированы по капсулам вместе с питательной средой – лактатом кальция. Когда образовывается трещина, вода просачивается в структуру бетона и растворяет маленькие хранилища со «спящими» бактериями. Микроскопические организмы приходят в состояния бодрствования и поедают лактат кальция. Результатом происходящей химической реакции является кальцит, который заполняет изъяны бетона. Эта смесь применяется как при строительстве новых зданий, так и в ремонте старых, путем распыления жидкой смеси на поврежденной поверхности.

Среди преимуществ материала выделяют:

1. Высокую долговечность.

2. Повышенную защиту металлических элементов от коррозии.

3. Целесообразность использования при строительстве зданий в сейсмически опасных зонах.

4. Экономию при использовании в железобетонных конструкциях.

5. Целесообразность использования при строительстве зданий для хранения опасных отходов.

6. Упрощение обслуживания плотин и конструкций, находящихся под землей.

В свою очередь, этот бетон способен восстановить трещины, ширина которых не превышает половины миллиметра, а высокая стоимость и малая изученность в разных условиях внешней среды дополняют перечень недостатков.

Смарт бетон Мишель Пеллетье

В этом случае строительству помогла химия. Американская студентка Род-Айлендского университета добавила в бетон новый ингредиент – жидкое стекло. Это вещество находится в микрокапсуле и высвобождается только при напряжении. При разрыве оболочки, капсулы силиката натрия попадают в бетон и реагируют с его постоянным ингредиентом – гидроксидом кальция. В результате образуется гелеобразное вещество. Субстанция попадает в трещину и затвердевает в течение 7 дней, таким образом, устраняя повреждение в материале.

Такой бетон имеет ряд достоинств:

1. Легкость по сравнению с классическим бетоном.

2. До 26% восстановления от первоначальной силы.

3. Возможность локального использования добавки.

4. Целесообразность применения при больших нагрузках.

Биологический бетон Антонио Агуадо

Испанские ученые решили использовать бетон, как почву для растений. Состав бетона был подвергнут модернизации. Место высококачественного портлендского цемента заняло простое неорганическое соединение – фосфат магния. Изменение состава сделало бетон пригодным для роста растений. Применение такого биологического дизайна предполагает наличие дополнительных слоев. Самый глубокий – изолирующий слой. Он призван защищать конструкцию от влаги. На водонепроницаемом слое располагается прослойка, которая накапливает воду для растений. Верхний облицовочный шар пропускает влагу и является субстратом для растений.

Такое решение широко применяется в дизайне и позволяет менять облик зданий, а также имеет и другие достоинства:

1. Высокую изоляционную способность.

2. Хорошую терморегуляцию.

3. Прочность, как у классического бетона.

4. Простоту обслуживания.

5. Уменьшает количество нежелательных выбросов в окружающую среду.

Биобетон будущего призван не только упростить жизнь человека, но и наполнить ее эстетикой.

Предоставлено: https://betonminsk.by/