Самовосстанавливающийся бетон

Тема статьи: Что такое самовосстанавливающийся бетон и в чем его преимущества

Это статьей мы от открываем цикл материалов  серии «Модифицированный бетон» и первая публикация про самовосстанавливающийся бетон.

 Чего только не придумают для усовершенствования качественных характеристик строительных материалов, особенно материалов для монументального строительства.
Львиная доля жилого, торгового, офисного строительства, подземных сооружений и мостовых пролетов осуществляется с применением бетона. Это действительно незаменимый материал.
Однако, бетон не совершенен. Проблема рассыхания и растрескивания материала с течением времени актуальна и остра по сей день. 
Сами по себе, мелкие трещины и выщерблины не составляют угрозы для монументальных конструкций, однако, при попадании в них воды (особенно в циклы замерзания/размораживания), они способны превратиться в большую проблему – потерю прочности и целостности, и, как следствие, дорогостоящий ремонт или даже разрушение.
Производители и разработчики уже много лет пытаются устранить этот недостаток: некоторые предлагали применять специальный грибок для «заживления» микротрещин, кто-то  – «клей» из силиката натрия, и даже содержащийся в крови человека фермент, который, вступая в химическую реакцию с СО2, способен выделять сцепляющий края карбонат кальция.

 Одним из последних ноу-хау, уже доказавшим свою эффективность, является разработка Голландских технологов — интеграция в состав бетона молочнокислого кальция и специальных бактерий. Как говорится, «все гениальное – просто». Ученые подсмотрели механизм самовосстановления у морских ракушек. При механических повреждениях, ракушки в месте скола выделяют кисломолочный кальций, содержащиеся в воде определенные бактерии начинают его «поедать», перерабатывая в известняк, который, в свою очередь, заполняет собой трещину или «наращивает» скол ракушки.
Этот механизм и решили использовать для самовосстановления бетонных конструкций. Путь от идеи до реализации занял более 10 лет — разработка началась в 2006 году, к 2009 году удалось «вживить» бактерии в бетон, с 2010 проводились тесты и испытания, анонсировали новинку только в 2019 году. На стадии производства в бетонную смесь добавляют микро-капсулы, содержащие тот самый молочнокислый кальций и особые микроорганизмы (бактерии), которые никак не влияют ни на сам состав (пластичность, однородность), ни на его характеристики (прочность, скорость затвердевания и др.).

      

Система самовосстановления находится как бы в «спящем режиме». Просыпается она при возникновении трещины или каверны – капсулы растягиваются и лопаются, бактерии, соприкасаясь с частицами воды из воздуха, обретают жизнеспособность и начинают размножаться (чем больше воды, тем интенсивнее идет размножение). Бактерии поглощают высвободившийся из капсул кальций и образуют известняк, удерживающий расползание трещины и заполняющий собой каверны. Таким образом, разрушающий фактор (вода) превратился в созидающий.

По оценкам специалистов, такой бетон может прослужить почти в два раза дольше, чем немодифицированный (100-120 лет против 50-60). А его эффективность в подземных, подводных и просто малодоступных для ремонта конструкциях просто невозможно переоценить!

На сегодняшний момент, самовосстанавливающийся бетон применяют в основном на объектах государственного назначения — им выполняют фрагменты военных построек, подводных и высотных конструкций, бункеров, гидро-, электро-, метеостанций, а также спортивных объектов.

 ← назад к списку статей и обзоров

В статьи использованы фотоматериалы, сделанные на основе видеоролика:  https://www.youtube.com/watch?v=PyBR3PDPa-c