Юный техник, 2013 № 02

УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ! Микробы и строительство

Американская студентка Мишель Пеллетьер вместе с профессором Университета Род-Айленда Ариджитом Боусом придумала технологию, которая позволит значительно увеличить срок службы бетонных изделий.

Речь о том, чтобы ввести в бетон микромолекулы с натриево-силикатным восстанавливающим реагентом.

Когда бетон дает трещину, капсулы разрушаются и высвобождают «лечащее» вещество. Молекулы силиката натрия взаимодействуют с гидроксидом кальция, уже присутствующим в бетоне, и образуют гель, который заделывает трещину и затвердевает. После проведения испытаний выяснилось, что таким образом бетону удалось восстановить 26 % своей первоначальной прочности и структуры. Ученые уверены, что этот показатель можно еще увеличить.

Другие исследователи пробовали применять в этих целях бактерии, которые выделяют карбонат кальция.

Так, например, Алан Ричардсон, ученый из Университета Нортумбрии в Великобритании предложил использовать для получения кальцита бактерии Bacilli megaterium. Ученый вырастил колонию бактерий на специальном бульоне и добавил их к бетону. Бетон служит бактериям источником питания, они в нем активно размножаются и распространяются, образуя при этом все больше кальцита, выступающего в роли герметика. Кальцит заполняет все трещины в бетоне и запечатывает их, препятствуя разрушению конструкций.

Исследователи Дельфтского университета проводят испытания бетонного образца, поселив в нем колонии бактерий.

Конечно, в будущем «нетрескающийся» бетон ждет еще много тестов и экспериментов. Однако Алан Ричардсон уверен, что его детище с легкостью пройдет все испытания. Созданный им бетон устойчив к воздействию внешних факторов и стоит не дороже обычного. Ремонтная смесь с чудо-бактериями в своем составе также будет очень полезна при восстановлении уже существующих объектов из бетона.

Ученого поддержали сотрудники голландского Дельфтского технического университета, которые приступили к полевым испытаниям самовосстанавливающегося бетона, трещины в котором заделывают специальные бактерии.

Ученые добавляли в материал гранулы, содержащие споры микроорганизмов, а также гранулы лактата кальция. Помимо того, что это вещество служит источником энергии для бактерий, при его переработке образуется кальцит (одна из форм карбоната кальция), отложения которого и заполняют образующиеся в бетоне щели. Триггером, запускающим процесс залечивания необычного бетона, является образование щели и попадание в нее влаги. До этого момента споры в материале находятся в спящем состоянии и способны сохранять жизнеспособность на протяжении многих лет.

Первые опыты показали, что бактерии действительно способны заделывать трещины кальцитом. При этом исчезают как относительно крупные дефекты, так и микротрещины размером около 0,2 миллиметра. Последние не влияют на механические характеристики материала и обычно допускаются нормами строительства.

В. ЧЕРНОВ