CC BY
84САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН Токарев А.С.1, Панин П.А.2, Медведев В.С.3
1Токарев Алексей Сергеевич - студент;
2Панин Павел Алексеевич - студент;
3Медведев Владислав Сергеевич - студент, факультет лесопромышленных технологий и садово-паркового строительства,
Мытищинский филиал Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,
г. Мытищи
Аннотация: самовосстанавливающийся бетон является одним из перспективных направлений современного гражданского строительства, его применение способно значительно увеличить сроки эксплуатации сооружений. Однако, как и у любой новой технологии, имеются нюансы и трудности на пути реализации. Ключевые слова: самовосстанавливающийся бетон, бактерии, капсулы.
Бетон неизменно удерживает статус самого распространённого строительного материала. По различным оценкам, ежегодно в мире производится около 10 миллиардов тонн бетонной смеси. Однако прославленный строительный материал, будучи в застывшем виде, имеет свойство деформироваться (трескаться) по прошествии определённого времени. Поэтому очевидной видится тема: самовосстанавливающийся бетон, связанная с исследованиями, направленными на получение новых видов традиционного стройматериала.
В 2005 Г. были обнаружены бактерии, производящие минералы, которые могут помочь устранить микротрещины в бетоне. Доктор Хенк Джонкерс, микробиолог из Дельфтского университета (Голландия), стал основоположником научных разработок в области производства биоконструкций, которые могут принести пользу для проектов гражданского строительства.
Рис. 1. Действие бактерий в бетоне
Джонкерс нацелился к бактериям рода бацилл, которые могут существовать в щёлочной среде, а их споры десятилетиями выживают без еды и воды. Оставалось только обеспечить им питание. После продолжительных поисков было решено использовать лактат кальция, и пленить бактерий вместе с их едой в капсулы из биоразлагаемого пластика.
Данные микрокапсулы содержат необходимые минеральные включения, применяющиеся для заращивания трещины, если таковая образуется. При своем появлении трещина сломает капсулы, и лечебный состав высвободится в
29
образовавшиеся пустоты. Целью такого подхода является ремонт трещин, так как капсулы не достаточно велики, чтобы иметь эффект на более крупных разломах.
Новоизобретенный материал уже успешно прошел испытания. В течение четырех лет ученые наблюдали за состоянием самовосстанавливающегося бетона на практике. Для этого была специально построена прибрежная спасательная станция, как и все аналогичные подверженная активным природным воздействиям.
Рис. 2. Образец самовосстанавливающегося бетона
Самовосстанавливающийся бетон мог бы решить проблему разрушения бетонных конструкций задолго до окончания срока их службы. Бетон по-прежнему является одним из основных материалов, применяемых в строительной отрасли, от фундамента зданий до конструкции мостов и подземных парковок. Традиционный бетон имеет изъян, он имеет тенденцию трескаться при влиянии напряжения. Целебный агент, который работает, когда бактерии, внедренные в бетон, превращают питательные вещества в известняк, разрабатывается на факультете гражданского строительства и геологии в Дельфте с 2006 года. Данный проект является частью более широкой программы по изучению возможностей самовосстановления пластмасс, полимеров, композитов, асфальта и металлов, а также бетона. Доктор Хенк Джонкерс, микробиолог, специализирующийся на поведении бактерий в окружающей среде, разработал самозаживляющийся бетон в лаборатории и начал полномасштабные испытания на открытом воздухе в 2011 году. Первые самовосстанавливающиеся бетонные изделия стали появляться на рынке в 2013 г. Ожидается, что они увеличат срок службы многих строительных конструкций.
Сегодня идут последние подготовки нового материала к выходу на мировой рынок. И конечно, новый продукт будет выдан минимум в двух вариантах. Это будут известковый раствор для заделки трещин и непосредственно сам самовосстанавливающийся бетон.
Основной проблемой, с которой столкнулись ученые, стала невозможность успешной интеграции микрокапсул в бетон. С одной стороны, они должны быть достаточно крепкими, чтобы выдержать процессы смешения, а с другой - достаточно восприимчивыми, чтобы разрушиться при образовании трещины. К тому же, повышение цены при применении данной технологии станет существенным фактором для конкурирования с традиционными методиками возведения бетонных конструкций.
Список литературы
1. «Самовосстанавливающийся бетон поможет решить проблему с трещинами». [Электронный ресурс]. Режим доступа: progrinding.ru/2012/12/06/samovosstanavlivayushhijsya-beton-pomozhet-reshit-problemu-s-treshhinami/ (дата обращения: 27.01.2021).
2. «Самовосстанавливающийся эластичный бетон: виды, преимущества и недостатки» [Электронный ресурс] Режим доступа: https://diyb.rU/samovosstanavlivayushhijsyabeton.htmlhttps://diyb.ru/samovosstanavliva yushhij sya-beton.html/
3. ЭКОЛОГИЯ МЕГАПОЛИСОВ. Джангиров М., Гранде Е. Каким воздухом мы дышим. Мегаполис и экология, 2008. [Электронный ресурс]. Режим доступа к журн.: http://www.krasota.uz/prochee/interesno/2503, свободный/ (дата обращения: 27.01.2021).
4. Корецкий В.Е. Теория и практика инженерно-экологической защиты водной системы мегаполиса в зимний период. [Электронный ресурс], 2009. Режим доступа к журн.: http://dibase.ru/article/16032009_koretskiyve/2, свободный/ (дата обращения: 27.01.2021).
5. ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ ИЗ ПЛАСТИКА Мобильные дорожные покрытия // Техполимер. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.texpolimer.ru/production/mobilnye-dorozhnye-plity/ (дата обращения: 17.05.2019).
6. Мобильные дорожные покрытия - плиты МДП МОБИСТЕК // Претор менеджмент. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.pretorroad.ru/produktsiya-iz-polimernykh-kompozitnykh-materialov/mobilnye-dorozhnyepokrytiya.html/ (дата обращения: 17.05.2019).
7. ПЛАСТИК - ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ ПЛАНЕТЫ. Иванова О.А., Реховская Е.О. Утилизация и переработка пластиковых отходов // Молодой ученый. 2015. № 21. С. 54-56. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/101/22978/ (дата обращения: 15.05.2019).
8. Льюис Хелен. Применение вторично переработанных пластмасс // Р^йлЮ [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://plastinfo.ru/information/articles/209/ (дата обращения: 15.05.2019).
