Новый бетон, способный восстанавливаться
И современные здания, и сооружения, построенные десятки лет назад, подвержены одной и той же "болезни": на их поверхностях со временем появляются трещины, куда попадают вода и воздух. Они приводят к развитию коррозии и, как итог, разрушению арматуры и самих построек. Не стоит сбрасывать со счетов и циклы заморозки и разморозки: замерзая внутри бетона, вода разрушает сам материал, увеличивая полости и трещины.
Бороться с разрушением пытались долго, разрабатывая все более и более прочные смеси. Увы, они точно также подвержены поверхностным трещинам. Единственный способ избежать быстрого износа — вовремя заделывать любые повреждения. Это, разумеется, не всегда возможно и экономически невыгодно.
Работая над проблемой, ученые создали новый бетон, который способен самостоятельно "заживлять" трещины на поверхностях и полости внутри. Его назвали bioconcrete.
Микроорганизмы на службе у строителей
Микроскопические организмы до некоторых пор были вредителями: грибок, прижившийся на бетонных или кирпичных стенах, заражал весь дом и делал его небезопасным местом. Удивительно, но именно они, по расчетам микробиологов, смогут помочь строителям.
От обычного бетона Bioconcrete отличается лишь одним дополнительным ингредиентом. Это биологический агент, который не проявляет своих признаков до растворения в воде. Интересно, что после смешивания и возведения постройки или изготовления изделия такой агент также не проявляет себя. Он меняет характеристики и активизируется в тот момент, когда в бетоне образуется трещина, и туда попадает вода.
Из истории создания
Над новым строительным материалом начали работать в 2006 году. Перед учеными возникла сложная задача: подобрать те бактерии, которые смогут выжить в бетоне. При этом они должны оставаться живыми, но не размножаться до определенного момента. Такие организмы были найдены.
Микробиолог Jonkers выделил живые бактерии, способные существовать в щелочной среде. Они выпускают споры, которые находятся в анабиотическом состоянии десятки лет. Спорам не нужна ни вода, ни еда, ни кислород.
Важно, чтобы живые бактерии могли чем-то питаться. Это может быть сахар, но он ослабляет смесь, и в качестве альтернативы выбрали лактат кальция. Бактерии и лактат кальция поместили в специальные пластиковые капсулы. Их и добавляют в бетонную смесь.
Как "работает" живой бетон?
Капсулы с биологическим агентом никаким образом не взаимодействуют с бетоном в момент замешивания и застывания. Они не меняют его характеристик. Активизация происходит, как только образуются трещины, в которые попадает вода. Вода разлагает капсулы, бактерии начинают размножаться, питаясь лактатом, и образуют известняк, которым заделывается трещина.
Микроорганизмы не требуют сторонней помощи: регенерация происходит автоматически. Строителям и обслуживающим организациям не придется проводить заделку трещин вручную: они будут блокироваться на самых ранних этапах. Это позволит сэкономить немалую сумму на работах и, что самое возможное, предотвратит разрушение бетона и коррозию металла.
Используя биологические материалы, строители смогут возводить долговечные здания. Это изменит и сами строительные технологии, и рынок недвижимости.