Біологія
Технології
Біологія
Технології

Додавання бактерій до бетону покращило його морозостійкість

Китайські інженери запропонували оброблювати перероблений бетонний заповнювач бактеріями для покращення властивостей бетону. Їхні досліди вказують, що такий підхід робить бетон міцнішим, а також менш проникним для води, завдяки чому він витримує більше циклів замороження й танення. Своїми результатами вчені поділилися в Journal of Cleaner Production.

Rodolfo Quirós / Pexels

Rodolfo Quirós / Pexels

Урбанізація в глобальному масштабі прискорює свої темпи, і одним із проявів цього є забудова дедалі більших територій містами. А в містобудуванні вагома роль належить дешевим, міцним та зручним матеріалам, як-от добре зарекомендованому бетону. Утім, стрімкий розвиток міст призвів до того, що природних заповнювачів бетону, наприклад, гравію, стало невистачати. Через це зріс інтерес до перероблених будівельних відходів як заповнювачів, хоча іноді вони можуть погіршувати якість бетону, особливо, коли він піддаватиметься регулярним циклам замерзання й танення. У такому разі вода, що потрапляє у мікропорожнини, при замерзанні розширюється, пошкоджуючи матеріал ще більше із кожним циклом. Але науковці Транспортного університету Сіань спільно з Ліверпульським університетом запропонували боротися із цим за допомогою бактерій.

Вчені припустили, що внесенням мікробів можна заповнити порожнини в бетоні, перешкоджаючи проникненню в них води. Для цього підходять бактерії, які здатні виробляти й виділяти назовні кристали карбонату кальцію, які не лише слугуватимуть заповнювачем, а й сприятимуть додатковій міцності будівельного матеріалу. Наскільки це реально, перевіряли у новій роботі. Вчені використали як перероблений заповнювач бетону подрібнений та очищений бетон, що залишився від зруйнованої будівлі. Частину його обробили розчином денітрифікувальних бактерій, перш ніж змішати з цементом. Відтак зразки тестували на міцність на розрив та стиснення, а також морозостійкість.

Показники якості бетону й справді були кращими у зразків, які містили оброблений бактеріями заповнювач. Міцність на розрив та стиснення були вищими на 30,3 та 20,3 відсотка відповідно, у порівняні з таким же бетоном без бактерій. Заповнення порожнин мікробами зменшило поглинання води бетоном на 33 відсотки. Завдяки цьому він менше переживав набухання під час циклів замороження-танення, яких власне витримав 225, що на 75 більше, ніж у необроблених бактеріями зразках. Тому автори вважають, що описаний ними підхід є дружнім до довкілля методом зробити бетон міцним та стійким, сприяючи його повсюдному використанню й надалі.