Отсутствие водоснабжения, проблемы с канализацией и, наконец, бесконечные земляные работы в самом центре города, парализующие движение транспорта. Каждый хоть раз сталкивался с подобной ситуацией на себе, ведь трубопроводы, как и все рабочие элементы, не являются неразрушимыми. Их отказы порождают огромные проблемы, именно поэтому группа ученых из Университета Южной Австралии во главе с профессором Яном Чжуге решила разработать материал для трубопроводов, который позволит им выполнять свою роль гораздо дольше, — это самовосстанавливающийся бетон. .
Продолжающаяся деградация канализационных труб по всему миру делает жизнь невыносимой, а ремонт их выхода из строя стоит огромных денег.
Деградация, происходящая в подземных трубах, чаще всего вызвана электрохимическим окислением металла из-за постоянного взаимодействия с влагой. Со временем ржавое покрытие приводит к трещинам и разгерметизации, которые необходимо устранять заменой дефектного участка трубопровода. Проблемна и внутренняя часть труб (да, даже у бетонных трубопроводов есть свои проблемы), где могут скапливаться отложения и антикоррозийные покрытия которых могут со временем терять свои свойства, что неудивительно на фоне того, что люди смывают в унитазы.
В случае сбоев, вызванных различными факторами, мероприятия по водоснабжению предполагают огромный объем работ, который невозможно предсказать. Неудивительно, что специалисты всего мира разными способами пытаются изменить системы канализационных труб. Некоторые сосредотачиваются на роботах, которые проверяют трубы и заранее реагируют, в то время как другие сосредотачиваются на повторном покрытии с течением времени.
Однако, поскольку профилактика лучше, чем лечение, другие специалисты выбрали профилактические меры, чтобы «решить проблемы коррозии канализационных труб и удаления отложений». Самое главное, что это не тот проект, который ограничивается гордыми утверждениями, потому что он также упоминает, как много может получить мир.
Самовосстанавливающийся бетон спасет канализационные трубы, что приведет к многомиллиардной экономии
Ученые с гордостью заявляют, что результат их работы может предотвратить разрыв 17 000 километров водопроводных труб в Австралии без вмешательства человека, что позволит сэкономить 1,4 миллиарда долларов на ежегодных затратах на техническое обслуживание. Будь то утечки из-за высокого внутреннего давления, колебаний температуры, разрушения из-за агрессивной кислоты или накопления этих факторов, самовосстанавливающийся бетон может справиться со всем этим.
Эта технология не только продлит срок службы бетонных конструкций, сэкономив австралийской экономике более 1 миллиарда долларов, но также будет способствовать развитию экономики замкнутого цикла за счет повторного использования шлама, который обычно попадает на свалку. Только в континентальной Австралии насчитывается около 400 установок по очистке питьевой воды, при этом одна установка производит до 2000 тонн осадка очищенной воды в год Большая часть его оказывается на свалке, что стоит более 6 миллионов долларов в год и вызывает серьезные экологические проблемы.
Ученые разработали микрокапсулы, состоящие из ядра и рН-чувствительного покрытия. Сердцевина играет здесь главную роль, так как это элемент с лечебным агентом, который сочетает в себе шлам квасцов (отходы очистки сточных вод) и гидроксид кальция (растворное вяжущее). Предполагается, что эта комбинация устойчива к коррозии, вызываемой микроорганизмами, и не влияет на производство самого бетона. На практике этот самовосстанавливающийся бетон обретет свои возможности только после введения микрокапсул на завершающем этапе замеса. Их действие будет активировано изменением pH, при котором покрытие начнет разрушаться, высвобождая в ядре свои заживляющие вещества и, таким образом, предотвращая появление трещин.
Улучшение состава бетонной смеси является предпочтительным методом борьбы с микробной коррозией.Решением проблемы является использование самовосстанавливающегося бетона, который может сам по себе заделывать трещины без вмешательства человека.