ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Ученые создали самовосстанавливающийся бетон / 19.02.2021

 

При изготовлении обычной бетонной смеси ученые использовали водный концентрат, содержащий бактерии Bacillus cohnii, которые выжили в порах затвердевшего цементного камня. Застывший бетон испытали на сжатие прессом, а затем наблюдали, как бактерии устранили появившиеся трещины, восстановив прочность бетона. О результатах инженеры Политехнического института Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе с коллегами из России, Индии и Саудовской Аравии рассказали в журнале Sustainability.

«Разбуженные» бактерии ликвидировали трещины шириной от 0,2 до 0,6 мм в течение 28 дней, выделяя карбонат кальция (CaCO3), который кристаллизовался под действием воды. К экспериментальным бетонным плитам вернулась первоначальная прочность на сжатие. В обновленном бетоне бактерии вновь «уснули». 

 «Бетон остается конструкционным материалом номер один в мировом строительстве, поскольку он дешёвый, прочный и универсальный. Однако любой бетон со временем может давать трещины в результате различных внешних факторов, в том числе из-за влаги и многократно повторяющихся циклов замораживания/размораживания, которых на Дальнем Востоке, к примеру, более ста за год. Когда бетон дал трещину – это практически необратимый процесс, который может поставить под угрозу всю конструкцию.

" То, что мы сделали в рамках нашего эксперимента, соответствует международным трендам в строительстве, где существует запрос на подобные «живые» материалы, которые имеют способность к самодиагностике и самовосстановлению. Благодаря им можно избежать или сократить технически сложные и дорогостоящие ремонтные процедуры». Споры бактерий Bacillus cohnii могут жить в бетоне до двухсот лет и, теоретически, способны продлить срок службы сооружений на этот же срок. Это почти в 4 раза больше, чем 50-70 лет службы обычного бетона" , -  рассказывает инженер Роман Федюк, профессор ДВФУ.

Самовосстанавливающийся бетон особенно актуален для строительства в сейсмически опасных районах, где в конструкциях появляются мелкие трещины, и на территориях с повышенной влажностью и большим количеством осадков – например на юге Дальнего Востока России, где много косых дождей выпадает на вертикальные поверхности зданий. Бактерии в бетоне заполняют поры цементного камня и в него попадает меньше воды.

Ученые вырастили бактерии Bacillus cohnii в лабораторных условиях, используя простую агаровую подложку и питательную среду, заставив их выживать в условиях пор цементного камня и выделять нужный химический «ремонтный» состав. Восстановление трещин оценивали с помощью микроскопа. Химический состав ремонтного агента, который выделяли бактерии, изучили с помощью электронной микроскопии и рентгеновских снимков.

На следующих этапах ученые планируют разработать армированный бетон, дополнительно усилив его свойства с помощью разных видов бактерий, что позволит ускорить процессы восстановления материала. В ДВФУ создана научная школа геоники (геомиметики), в которой следуют принципу природоподобия разрабатываемых композитов для специальных сооружений и гражданского строительства. Бетон, по задумке разработчиков, должен обладать прочностью и свойствами природного камня. Основы геоники заложены профессором Валерием Лесовиком из БГТУ имени В.Г. Шухова, членом-корреспондентом Российской академии архитектуры и строительных наук, - пишет naked-science.ru.


Другие новости по теме:
13.02.21 - В Китае найден мужской крем для лица возрастом 2700 лет
13.02.21 - Дом, напечатанный на 3D-принтере, выставлен на продажу
10.02.21 - Американские ученые нашли новый способ сделать дерево прозрачным
06.02.21 -  Российские ученые создали удобрение из сточных вод
05.02.21 - Российские ученые разработали биоразлагаемый полимер на основе крахмала
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Поведение животных на биоспутнике «Бион-М» будет отслеживаться в режиме онлайн

  В конструкции биоспутника «Бион-М» №2 будет размещена аппаратура для отслеживания поведения животных в режиме реального времени. Об этом сообщило информационное агентство ТАСС со

51
2

Новое "мясо из пробирки" обещает быть вкусным

Сотрудники Университета Макмастера разработали новый вид культивируемого мяса с вкусом и текстурой, наиболее приближенными к натуральному. Замен натуральному мясу придумано довольно много, но больш

40
3

Перспективы мягкой робототехники

  Мягкие роботы привлекают большое внимание в исследовательских кругах в основном из-за своей безопасности для людей, которым, возможно, придется работать в непосредственной близости от этих м

37
4

Ученые проникли в осознанный сон и смогли пообщаться со спящим человеком

  Природу сна придется в корне пересмотреть, его более нельзя считать состоянием некоей изоляции от внешней среды ради возможности отдыха. Это подтвердил эксперимент в Северо-Западном универси

37
5

Ученые ФТИ им.Иоффе разработали метод "сухой" литографии

В применении к нанолитографии слова мокрая и грязная – это скорее не эпитеты, а термины. Впрочем, уже в самое ближайшее время она, возможно, будет сухой, а главное - и чистой. Способ придумали п

28

Анонсы событий