CC BY
02.1.5 - СТРОИТЕЛЬНЫЕ МА ТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ (ТЕХНИЧЕСКИЕ НА УКИ)
DOI 10.53980/24131997_2023_2_72
Л.В. Ильина, д-р техн. наук, проф., советник РААСН, e-mail: nsklika@mail.ru Л.Н. Тацки, канд. техн. наук, доц., e-mail: stf@sibstrin.ru К.С. Дьякова, аспирант, e-mail: kseniya-perevalova@yandex.ru Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин),
г. Новосибирск
УДК 691.32:666.97
САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН.
ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ
Бетон и железобетон - основные конструкционные материалы, воспринимающие высокие нагрузки, многократное попеременное замораживание - оттаивание, коррозионные процессы и т. д., в результате чего возникает трещинообразование.
Рассмотрены компоненты, необходимые для получения самовосстанавливающихся бетонов: виды бактерий и требования к ним, питательные среды, носители, прекурсоры (вещества, призванные интенсифицировать кристаллизацию СаСОз). Приведены реакции образования карбоната кальция при гидролизе мочевины и через бактериальное дыхание, приводящее к выделению СО2.
Установлено, что карбонатная биоминерализация положительно влияет на физико-технические свойства бетонов: прочность при сжатии, изгибе и растяжении, стойкость к коррозии.
Ключевые слова: самовосстанавливающийся бетон, карбонатная биоминерализация, ликвидация трещинообразования.
L.V. Ilyina, Dr. Sc. Engineering, Prof.
L.N. Tatski, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
K.S. Dyakova, P.G. student
SELF-HEALING CONCRETE. REVIEW OF FOREIGN PUBLICATIONS
Concrete and reinforced concrete are the main structural materials that perceive high loads, multiple alternating freezing - thawing, corrosion processes, etc., resulting in cracking.
The article keeps under review components necessary for production of self-healing concrete, e.g. types of bacteria and requirements for them, nutrient media, carriers, precursors (substances designed to intensify the crystallization of CaCO3). It gives reactions of the formation of calcium carbonate during the hydrolysis of urea and through bacterial respiration, leading to the release of CO2.
It established that carbonate biomineralization has positive effect on the physical and technical properties of concrete: compressive, bending and tensile strength, corrosion resistance.
Key words: self-healing concrete, carbonate biomineralization, elimination of cracking.
Введение
Бетон и железобетон - основные конструкционные материалы. Известно, что трещинообразование в конструкции из них происходит из-за высоких нагрузок, многократного замораживания-оттаивания, коррозионных процессов и др. Голландские ученые под руководством Х. Джонкерса разработали бетон, способный к самовосстановлению за счет ввода в бетонную смесь бактерий и ряда других компонентов [1].
Попадание агрессивных веществ через трещины является основной причиной снижения долговечности железобетонных конструкций. Среднегодовые затраты на их техническое обслуживание и ремонт, например в Нидерландах, составляет 30-50 % средств, затрачиваемых
в строительной отрасли [2]. Преимущество самовосстанавливающихся бетонов заключается в том, что конструкции служат дольше при меньших затратах на техническое обслуживание.
Микробиологическое осаждение карбонатов может использоваться для укрепления почв, восстановления известковых каменных материалов, очистки сточных вод, выборочной закупорки скважин с целью повышения нефтеотдачи и ликвидации трещин в бетоне [3]. На основании анализа зарубежных научных трудов в данной работе приводится сравнение микробной активности бактерий и способов их введения в бетонную смесь для микробиологического осаждения карбонатов с целью залечивания трещин в бетонных конструкциях.
Цель работы - анализ микробной активности бактерий и способов их введения в бетонную смесь для микробиологического осаждения карбонатов для залечивания трещин в бетонных конструкциях.
Материалы и методы исследования
Для получения самовосстанавливающихся бетонов необходимы следующие компоненты: бактерии, которые могут существовать в сильнощелочной среде бетона; питательные вещества для бактерий; минеральные пористые материалы, выполняющие роль носителей, на которых происходит иммобилизация бактерий или спор и которые в бетоне могут выполнять также другую роль, например заполнителя; вещества производные призванные интенсифицировать кристаллизацию продуктов жизнедеятельности бактерий, т. е. карбоната кальция (СаСОз).
Судя по публикациям, наиболее часто для «залечивания» трещин в бетоне используют культуры Sporosarcinapasteurii, Sporosarcina ureal, Bacillus subtilis [4-8]. В [9] в качестве бактериального агента апробированы Rhodobacter blasticus, в [10] - Bacillus sp. CT5, в [11] - Bacillus cohnii. Bacillus globisporus, Bacillus psychrophilus и Bacillus pasteuril перенесены в род Sporocarcina как Sporocarcina globispora comb: Sporocarcina pasteurii comb. Nov, Sporocarcina psychrophina гребенчатая Nov.
Результаты исследований и их обсуждение
Процесс осаждения карбоната кальция бактериями
Почти все бактерии способны к осаждению СаСОз [12]. Однако бетоны характеризуются высокощелочной средой (pH>10). В такой среде могут существовать только щелочестойкие бактерии, сохраняющие в этих условиях внутри бетона жизнеспособность длительное время. Одним из побочных продуктов карбонизации является мочевина CO(NH2)2. Когда гидролиз мочевины происходит в богатой кальцием среде, из раствора выпадает карбонат кальция.
CO(NH2)2 + H2O ^ NH2COOH + NH3. (1)
NH2COOH + H2O ^ NH3 + H2CO3. (2)
H2CO3 ^ HCO3 + H+. (3)
2NH3 + 2H2O^ 2NH4+ + 20H-. (4)
hco- + H+ + 2OH-^CO2- + 2H2O. (5)
CO|- + Ca2+ ^ CaCO3. (б)
CO(NH2)2 + 2H2O + Ca2+ ^ 2NH4+ + CaCO3. (7)
Недостатком указанного способа карбонизации является образование аммиака при гидролизе мочевины - газа с резким запахом, а также коррозия арматуры в железобетоне.
Однако не только высокая щелочестойкость является требованием к бактериям. Они должны активироваться при соприкосновении с влажной средой и кислородом. С этой точки зрения подходят спорообразующие бактерии. Споры - это покоящиеся бактериальные клетки, способные оставаться жизнеспособными до 200 лет. Когда окружающая среда благоприятствует, т. е. есть вода, кислород и питательная среда, споры превращаются в активные бактериальные клетки [2]. Авторами установлено, что бациллы Bacillus pseudofirmus и Bacillus
шШп в сочетании с лактатом кальция Са(СзН5Оз)2 в качестве питательного вещества не приводят к падению прочности бетона в возрасте 28 сут.
Использование лактата кальция как питательного вещества приводит к образованию 1 моля СаСОз и 5 молей СО2, которые могут быть израсходованы на реакцию с портландитом - Са(ОН)2, всегда образующимся при твердении цемента, за счет чего возникает еще 5 молей СаСОз. Все реакции представлены ниже.
СО2, вырабатываемый при дыхании бактерий, в водной среде:
С02 ^ С02 (водная среда). (8)
С02(водная среда) + Н20 ^ НС03. (9)
Н2С03 + Н20 ^ НСО- + Н30+. ' (10)
НСО- + Н20 ^ С0|"Н30+. (11)
В среде с высоким рН:
С02- + Са2+ ^ СаС03. (12)
При использовании питательной среды в виде лактата кальция:
Са(С3Н503)2 + 602 ^ СаС03 + 5С02 + 5Н20. (13)
CO2, образующийся в результате бактериального дыхания, взаимодействует с портлан-
дитом:
5CO2 + 5Ca(OH)2 ^ 5CaCO3 + 5H2O. (14)
Чтобы осуществить процесс самовосстановления бетона, споры бактерий и лактата кальция должны быть добавлены в бетонную смесь в капсулированной форме.
Сравнение микробной активности бактерий В публикации [4] содержится информация об образовании биокальцита в песчаных почвах Ирана. Выполнено сравнение микробной активности двух видов бактерий: Sporo-sarcina pasteurii и Sporosarcina urea. Для повышения бактериальной активности использована смесь мочевины и CaCl2 в растворах трех концентраций. Бактерии помещали в питательные среды. Исследована цементация песчинок и заполнение пор в столбиках песчаной почвы высотой 6,5 см и внутренним диаметром 7,7 см за счет осаждения СаСОз на глубину 0-1,5; 1,53; 3-4,5 и 4,5-6,0 за следующие временные промежутки (0,5; 1; 2; 4; 8 и 12 сут).
Полученные результаты показали, что бактерии царства S. pasteurii способны образовывать больше карбоната кальция (12,2 %) по сравнению с S. ureal (9,2 %). Отмечено, что примерно одинаковый уровень образования СаСОз за 0,5; 1 и 2 сут объясняется недостаточным временем микробной обработки. Значительные различия в количестве образовавшегося карбоната кальция за период обработки 4, 8 и 12 сут имели место для бактерий S. pasteurii в отличие от S. ureal, что может быть связано с меньшей уреазной активностью последнего вида бактерий.
Содержание СаСОз в верхней части колонок, обработанных S. pasteurii, было значительно выше, чем на глубине (15,6 % по сравнению с 10,2 %); для S. ureal разница была незначительна (9,3 и 9,1 %). Это подтверждается также в работах [5-7]. Авторы [8] установили, что кристаллы карбоната кальция могли образовываться на глубине до 3,8 см. Увеличение пористости почвы с глубиной подтверждается также [5, 6]. Наибольший уровень микробного СаСОз достигнут за 12 сут его осаждения.
В исследованиях определялась также толщина цементированного слоя в зависимости от рода бактерий, концентрации реагентов мочевины с CaCl2 и времени реакции. Цементированный слой, созданный S. pasteurii, имел толщину 16 мм, а S. ureal - всего 7 мм, т. е. более чем в 2,29 раза меньше. Наибольшая глубина цементации отмечена за 12 сут (20,9 мм), при обработках через 0,5-4 сут глубина цементации гораздо ниже [4].
Таким образом, бактерии S. pasteurii рекомендуется использовать для стабилизации песчаных дюн вследствие их влияния на отложение карбоната кальция и способности к цементации зерен песка. В [4] указывается, что, хотя виды изученных бактерий - «родственники», активность ферментов уреазы у них различается, что сказывается на результатах.
В публикации [12] указывается, что бактериальное осаждение карбонатов повышает долговечность растворов и бетонов.
В [13] указано, что тип бактериальной культуры и состав среды имеют большое значение, поэтому необходимо проверять соответствие этих компонентов друг другу. В [2] питательной средой для бактерий рода Bacillus рекомендован ацетат магния. Самым распространенным питательным веществом является мочевина, использующаяся зачастую в сочетании с хлоридом кальция или хлоридом аммония. Однако это сочетание влечет за собой коррозию арматуры. Поэтому сейчас широко используются лактат кальция и ацетат кальция [2, 7, 8, 15, 16]. Для снижения затрат авторы [17] рекомендуют использование экстракта пищевых дрожжей.
Способы введения бактерий в бетонную смесь
Микроорганизмы вместе с питательной средой размещаются в носителях. Носители должны быть пористыми материалами: керамзит [18], вермикулит [9], вспученный перлит [16], нанографит [8], полиуретан [19-21].
При полимеризации полиуретана выделяется углекислый газ, в результате чего образуются поры (пористость составляла 89,8 %) [20]. Основное преимущество применения полиуретана в В. pasteurii (ныне Sporocarcina pasteurii) в том, что его матрица может обеспечить микроорганизмы средствами защиты от высокощелочной среды бетона, одновременно являясь местом зарождения кристаллов кальцита, растворимость которого в подобных условиях очень мала [20].
Авторы [22] разработали защитный носитель для бактериальных культур от высокощелочной среды бетона - сульфоалюминатный цемент, являющийся низкощелочным вяжущим.
Ранее указывалось, что микроорганизмы с питательными веществами водятся в бетонную смесь в капсулированной форме. Капсулы должны соответствовать следующим требованиям: сохранять прочность при перемешивании бетонной смеси; иметь хорошую связь с гид-ратированным цементным тестом; высвобождать бактерии и питательные вещества при их разрушении. Таким образом, носители (керамзит, вермикулит, полистирол и др.) являются матрицей для бактерий и питательной среды, а также компонентом бетонной смеси [12].
Авторы [23] рекомендуют использовать в качестве капсул полые экструдированные цементные трубки различного диаметра, обладающие достаточной прочностью и не разрушающиеся при перемешивании бетонной смеси. В статье [2] описано, что для этой цели были изготовлены бусы из альгината кальция.
Влияние биоминерализации на физико-механические свойства бетона
В публикации [25] говорится о том, что самозалечивание бетона является альтернативой ремонтно-восстановительных работ, не требующей дополнительных трудозатрат. Важной является степень востановления физико-механических свойств и долговечности бетона. Вместе с тем влияние карбонатной биоминерализации на величину предела прочности при сжатии бетона в возрасте 28 сут разнится очень сильно: от 2 [26] до 40 % [27].
В публикации [28] сравниваются прочностные показатели 14-суточного бактериального бетона с 7, 14 и 28-суточными для обычного бетона. Установлено, что прочность на растяжение соответственно на 14,0; 16,5 и 17,8 % выше обычного бетона. Аналогичные данные на изгиб на 9,95; 12, 3 и 14,24 % выше, чем у обычного бетона. В исследовании использовались бактерии Bacillus subtilis. В экспериментах [29] с использованием тех же бактерий оценивали прочностные показатели биобетона с использованием шести концентраций бактерий в бетонных смесях. Установлено, что при концентрации бактерий 105 клеток/мл воды выявлено повышение прочности на сжатие на 32 %, прочности на изгиб - на 29 % и на растяжение - на 14 %.
Известно, что одним из самых разрушительных видов коррозионного воздействия является сульфатная коррозия бетона. В [30] изучались прочностные показатели бетона, обработанного микроорганизмами Bacillus sp. СТ5, после воздействия растворов сульфатных солей (5 % Na2SO4 и 5 % MgSO4). Результаты исследования показали их перспективность.
Ранее говорилось об использовании низкощелочного сульфоалюминатного цемента для защиты спор от высокощелочной среды бетона [21]. Авторы в [31] предлагают для оценки степени защиты применять систему соответствующих коэффициентов: восстановления площади, водонепроницаемости, проникновение антихлоридных ионов, а также глубину и эффективность заживления трещин. Установлено, что трещины шириной 0,25-0,35 мм были полностью заполнены CaC03, а коэффициенты восстановления площади, водонепроницаемости и проникновения антихлоридных ионов составили 99,2; 97,0 и 63,2 % соответственно. Средняя глубина заживления трещин составила 2895 мкм. Коэффициенты восстановления прочности на сжатие и водонепроницаемости возросли на 130 и 50 % соответственно, а трещины размером до 417 мкм были почти на 100 % закрыты за 28 сут [32].
В [13] указывается, что способность трещин к залечиванию зависит от следующих факторов: 1) эффективность залечивания снижается при увеличении ширины раскрытия трещин и ограничена шириной 0,8 мм; 2) для бактериального залечивания наиболее благоприятна водная среда; 3) при возрасте трещин 60 сут степень их заполнения карбонатом кальция очень мала.
Стоимость самовосстанавливающегося бетона в значительной степени выше стоимости обычного, поэтому актуальны мероприятия, снижающие затраты. В [33] показано, что био-миниралы, индуцируемые Bacillus cohnii в аноксических условиях, состоят из 82 % аргонита и 18 % кальцита. Они продемонстрировали заживление за 28 сут трещины шириной 1,22 мм. Экономическая оценка показала, что микробные консорциумы привели к снижению производственных затрат на 61 % по сравнению с чистыми культурами.
Заключение
Таким образом, применение самовосстанавливающихся бетонов обеспечивает сохранение несущей способности бетонных и железобетонных конструкций при появлении микротрещин, что позволяет увеличить срок их эксплуатации.
Настоящий обзор осветил лишь небольшую часть публикаций, посвященных рассматриваемой теме. Интерес к исследованиям, касающимся микробной карбонатной биоминерализации, подтверждается исследованиями по восстановлению повреждений, в том числе с использованием природоподобных технологий.
Исходя из того, что современный композит, к которому относится бетон, - это многокомпонентная полиминеральная, полидисперсная, полифазная и полиструктурная система, можно предполагать, что функционирование всех компонентов взаимосвязано и при этом определяется минералообразующими процессами. Для разработки перспективных материалов с использованием природоподобных технологий требуется комплексный подход, объединяющий научные знания и методы биоминералогии, микробиологии и строительного материаловедения с учетом технологических возможностей и особенностей жизненного цикла современных строительных композитов.
Однако, на наш взгляд, прежде чем применять этот инновационный вид бетона в промышленном масштабе, необходимо установить его долговременную износостойкость.
Библиография
1. Голованов В. Голландский микробиолог разработал самовосстанавливающийся бетон. 17.05.2015. - URL: https://geektimes.ru/post/250502 (дата обращения: 15.04.2022).
2. Wiktor V., Jonkers H.M. Bacteria-based concrete: from concept to market // Smart Materials and Structures. - 2016. - Vol. 25(8). - P. 084006.
3. Victoria S.W., Van Passen LA., Marien P.H. Microbial Carbonate Precipitation as a Soil Improvement Technique // Geomicrobiology Journal. - 2007. - Vol. 24(5). - P. 417-423.
4. SarmastM., FarpoorM.H., SarcheshmehpoorM.H., etal. Micromorphological and Biocalcification Effects of Sporosarcina pasteurii and Sporosarcina ureae in Sandy Soil Columns // Journal of Agricultural Science and Technologyю - 2014. - Vol. 16(3). - P. 681-693.
5. Achal V., Mukherjee A., Basu P.C. et al. Lactose Mother Liquor as an Alternative Nutrient Source for Microbial Concrete Production by Sporosarcina pasteurii // J. Ind. Microbiol. Biotechnoto - 2009. - Vol. 36. - P. 433-438.
6. Achal V., Mukherjee A., Basu P. C. et al. Strain Improvement of Sporosarcina pasteurii for Enhanced Urease and Calcite Production // J. Ind. Microbiol. Biotechnolro - 2009. - Vol. 36. - P. 981-988.
7. Whiffin V.S., Van Passen L.A., Harkes M. P. Microbial Carbonate Precipitation as a Soil Improvement Technique // Geomicrobiol. J. - 2007. - Vol. 24. - P. 1-7.
8. Day J. L., Ramakrishnan V., Bang S.S. Microbiologically Induced Sealant for Concrete Crack Remediation // In Proc. of 16th Engineering Mechanics Conference, Seattle. - 2003. - P. 1-8.
9. Keun-Hyeok Y., Hyun-Sub Y., Sang-Seob L. Feasibility tests toward the development of protective biological coating mortars // Constr. and Build. Mater. - 2018. - Vol. 181. - P. 1-11.
10. Joshi Sumit, Goyal Shweta, Mukherjee Abhijit et al. Protection of concrete structures under sulfate environments by using calcifying bacteria // Constr. and Build. Mater. - 2019. - Vol. 209. - P. 156-166.
11. Zhang J., Zhao C., Zhou A. et al. Aragonite formation induced by open cultures of microbial consortia to heal cracks in concrete: Insights into healing mechanisms and crystal polymorphs // Constr. and Build. Mater. - 2019. - Vol. 221. - P. 815-822.
12. De Muynck W., Debrouwer D., De Belie N. et al. Bacterial Carbonate Precipitation Improves the Durability of Cementitious Materials // Cement Concrete Res. - 2008. - Vol. 38 - P. 1005-1014.
13. Siddique R., Chahal N.K. Effect of Ureolytic Bacteria on Concrete Properties // Constr. and Build. Mater. - 2011. - Vol. 25. - P. 3791-3801.
14. McCo D., Cetin A., Hausinger R.P. Characterization of Urease from Sporosarcina ureae // Arch. Microbiol. - 1992. - Vol. 157. - P. 411-416.
15. Tayebani B., Mostofinejad D. Self-healing bacterialmortar with improved chloride permeability and electrical resistance // Constr. and Build. Mater. - 2019. - Vol. 208. - P. 75-86.
16. Zhang Y., Guo H.X., Cheng X.H. Role of calcium sources in the strength and microstructure of microbial mortar // Constr. and Build. Mater. - 2015. - Vol. 77. - P. 160-167.
17. Omoregie A., Ngu L.H., Nissom P.M. et al. Low-cost cultivation of Sporosarcinapasteurii strain in food-grade yeast extract medium for microbially induced carbonate precipitation (MICP) application // Bio-catalysis and Agricultural Biotechnology. - 2019. - Vol. 17. - P. 247-255.
18. Mian L., Chunxiang Q., Ruiyang L. et al. Efficiency of concrete crack-healing based on biological carbonate precipitation // J. Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Ed. - 2015. - Vol. 30(6) - P. 1265-1259.
19. Klein J., Kluge M. Immobilization of microbial cells in polyurethane matrices // Biotechnol Lett.
- 1981. - N 3. - P. 65-70.
20. Wiktor V., Jonkers H.M. Quantification of crack-healing in novel bacteria-based self-healing concrete // Cement & Concrete Composites. - 2011. - Vol. 33(7). - P. 763-770.
21. Wang J., Van Tittelboom K., De Belie N. et al. Use of silica gel or polyurethane immobilized bacteria for self-healing concrete // Constr. and Build. Mater. - 2012. - Vol. 26(1). - P. 532-540.
22. Xu J., Wang X. Self-healing of concrete cracks by use of bacteria-containing low alkali cementitious material // Constr. and Build. Mater. - 2018. - Vol. 167. - P. 1-14.
23. Formia A., Sara I. The Dual Cem project: evaluation of healing agents and development of encapsulation technologies for self-healing concrete // CementInt. - 2015. - Vol. 13(5). - P. 70-72, 74-77.
24. Wiktor V., Jonkers H.M. Bacteria-based concrete: from concept to market // Smart Mater. and Struct. - 2016. - Vol. 25. - P. 084006.
25. Gupta S., Pang Sze D., Kua Harn W. Autonomous healing in concrete by bio-based healingagents
- A review // Constr. and Build. Mater. - 2017. - Vol. 146. - P. 419-428.
26. Wiktor V., Jonkers H.M. Influence of bio-immobilized lime stone powder on self-healing behaviour of cementitious composites // Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 431.
27. Achal V., Reddy M.S., Mukerjee A. Biogenic treatment improves the durability and remediates the cracks of concrete structures // Construction and Building Materials. - 2013. - Vol. 48. - P. 1-5.
28. Ramakrishnan V. Performance characteristics of bacterial concrete - a smart biomaterial // In: Proceedings of the first international conference on recent advances in concrete technology, Washington. -2007. - P. 67-68.
29. Shradha J., Bidyadhar B., Kishor Chandra P. et al. Impact of Bacillus subtilis bacterium on the properties of concrete // Materials Today: Proceedings. - 2020. - Vol. 32. - P. 651-656.
30. Sumit J., Shweta G., AbhijitM. et al. Protection of concrete structures under sulfate environments by using calcifying bacteria // Construction and Building Materials. - 2019. - Vol. 209. - P. 156-166.
31. Tianwen Z., Yilin S., Hengyi Z. et al. Low alkali sulpho-aluminate cement encapsulated microbial spores for self-healing cement-based materials // Biochemical Engineering Journal. - 2020. - Vol. 163.
32. Jing X., Xianzhi W. Self-healing of concrete cracks by use of bacteria-containing low alkali ce-mentitious material // Construction and Building Materials. - 2018.- Vol. 163. - P. 1-14.
33. Zhang J., Zhao C., Zhou L. et al. Aragonite formation induced by open cultures of microbial consortia to heal cracks in concrete: Insights into healing mechanisms and crystal polymorphs // Construction and Building Materials. - 2019. - Vol. 224. - P. 815-822.
Bibliography
1. Golovanov V. Dutch microbiologist developed self-healing concrete. 17.05.2015. - URL: https://geektimes.ru/post/250502 (access date 15.04.2022).
2. Wiktor V., Jonkers H.M. Bacteria-based concrete: from concept to market // Smart Materials and Structures. - 2016. - Vol. 25(8). - P. 084006.
3. Victoria S.W., Van Passen, L.A., Marien P.H. Microbial Carbonate Precipitation as a Soil Improvement Technique // Geomicrobiology Journal. - 2007. - Vol. 24(5). - P. 417-423.
4. SarmastM., Farpoor M.H., Sarcheshmehpoor M.H. et al. Micromorphological and Biocalcification Effects of Sporosarcina pasteurii and Sporosarcina ureae in Sandy Soil Columns // Journal of Agricultural Science and Technology, 2014. - Vol. 16(3). - P. 681-693.
5. Achal V., Mukherjee A., Basu P. C. et al. Lactose Mother Liquor as an Alternative Nutrient Source for Microbial Concrete Production by Sporosarcina pasteurii // Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. - 2009. - Vol. 36. - P. 433-438.
6. Achal V., Mukherjee A., Basu P. C. et al. Strain Improvement of Sporosarcina pasteurii for Enhanced Urease and Calcite Production // Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. - 2009. - Vol. 36. -P.981-988.
7. Whiffin V.S., Van Passen L.A., Harkes M.P. Microbial Carbonate Precipitation as a Soil Improvement Technique // Geomicrobiology Journal. - 2007. - Vol. 24. - P. 1-7.
8. Day J.L., Ramakrishnan V., Bang S.S. Microbiologically Induced Sealant for Concrete Crack Remediation // In Proceedings of 16th Engineering Mechanics Conference, Seattle. - 2003. - P. 1-8.
9. Keun-Hyeok Y., Hyun-Sub Y., Sang-Seob L. Feasibility tests toward the development of protective biological coating mortars // Construction and Building Matererials. - 2018. - Vol. 181. - P. 1-11.
10. Joshi Sumit, Goyal Shweta, Mukherjee Abhijit et al. Protection of concrete structures under sulfate environments by using calcifying bacteria // Construction and Building Matererials. - 2019. - Vol. 209. -P.156-166.
11. Zhang J., Zhao C., Zhou A. et al. Aragonite formation induced by open cultures of microbial consortia to heal cracks in concrete: Insights into healing mechanisms and crystal polymorphs // Construction and Building Matererials. - 2019. - Vol. 221. - P. 815-822.
12. De Muynck, W., Debrouwer, D., De Belie N. et al. Bacterial Carbonate Precipitation Improves the Durability of Cementitious Materials // Cement Concrete Research. - 2008. - Vol. 38 - P. 1005-1014.
13. Siddique R., Chahal N.K. Effect of UreolyticBacteria on Concrete Properties // Construction and Building Matererials. - 2011. - Vol. 25. - P. 3791-3801.
14. McCo D., Cetin A., Hausinger R.P. Characterization of Urease from Sporosarcina ureae // Archives of Microbiology. - 1992. - Vol. 157. - P. 411-416.
15. Tayebani B., MostofinejadD. Self-healing ЬаЛепаМойаг with improved chloride permeability and electrical resistance // Construction and Building Matererials. - 2019. - Vol. 208. - P. 75-86.
16. Zhang Y., Guo, H.X., Cheng X.H. Role of calcium sources in the strength and microstructure of microbial mortar // Construction and Building Matererials. - 2015. - Vol. 77. - P. 160-167.
17. Omoregie A., Ngu L.H., Nissom P.M. et al. Low-cost cultivation of Sporosarcinapasteurii strain in food-grade yeast extract medium for microbially induced carbonate precipitation (MICP) application // Bio-catalysis and Agricultural Biotechnology. - 2019. - Vol. 17. - P. 247-255.
18. Mian L., Chunxiang Q., Ruiyang L. et al. Efficiency of concrete crack-healing based on biological carbonate precipitation // Journal of Wuhan University of Technology. Material Science Edition. - 2015. -Vol. 30(6) - P. 1265-1259.
19. Klein J., Kluge M. Immobilization of microbial cells in polyurethane matrices // Biotechnol Letters.
- 1981. - N 3. - P. 65-70.
20. Wiktor V., Jonkers H.M. Quantification of crack-healing in novel bacteria-based self-healing concrete // Cement & Concrete Composites. - 2011. - Vol. 33(7). - P. 763-770.
21. Wang J., Van Tittelboom K., De Belie N. et al. Use of silica gel or polyurethane immobilized bacteria for self-healing concrete // Construction and Building Matererials. - 2012. - Vol. 26(1). - P. 532-540.
22. Xu J., WangX. Self-healing of concrete cracks by use of bacteria-containing low alkali cementitious material // Construction and Building Matererials. - 2018. - Vol. 167. - P. 1-14.
23. Formia A., Sara I. The Dual Cem project: evaluation of healing agents and development of encapsulation technologies for self-healing concrete // Cement International. - 2015. - Vol. 13(5). - P. 70-72, 74-77.
24. Wiktor V., Jonkers H.M. Bacteria-based concrete: from concept to market // Smart Materials and Structures. - 2016. - Vol. 25. - P. 084006.
25. Gupta S., Pang Sze D., Kua Harn W. Autonomous healing in concrete by bio-based healingagents -A review // Construction and Building Matererials. - 2017. - Vol. 146. - P. 419-428.
26. Wiktor V., Jonkers HM. Influence of bio-immobilized lime stone powder on self-healing behaviour of cementitious composites // Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 431.
27. Achal V., Reddy M.S., Mukerjee A. Biogenic treatment improves the durability and remediates the cracks of concrete structures // Construction and Building Materials. - 2013. - Vol. 48. - P. 1-5.
28. Ramakrishnan V. Performance characteristics of bacterial concrete - a smart biomaterial // In: Proceedings of the first international conference on recent advances in concrete technology, Washington. - 2007.
- P. 67-68.
29. Shradha J., Bidyadhar B., Kishor Chandra P. et al. Impact of Bacillus subtilis bacterium on the properties of concrete // Materials Today: Proceedings. - 2020. - Vol. 32. - P. 651-656.
30. Sumit J., Shweta G., AbhijitM. et al. Protection of concrete structures under sulfate environments by using calcifying bacteria // Construction and Building Materials. - 2019. - Vol. 209. - P. 156-166.
31. Tianwen Z., Yilin S., Hengyi Z. et al. Low alkali sulpho-aluminate cement encapsulated microbial spores for self-healing cement-based materials // Biochemical Engineering Journal. - 2020. - Vol. 163.
32. JingX., Xianzhi W. Self-healing of concrete cracks by use of bacteria-containing low alkali cementitious material // Construction and Building Materials. - 2018. - Vol. 163. - P. 1-14.
33. Zhang J., Zhao C., Zhou L. et al. Aragonite formation induced by open cultures of microbial consortia to heal cracks in concrete: Insights into healing mechanisms and crystal polymorphs // Construction and Building Materials. - 2019. - Vol. 224. - P. 815-822.
