Самовосстанавливающийся бетон: долговечность в инфраструктуре
ПРИНЦИП РАБОТЫ
В основе технологии лежит внедрение в бетонную матрицу специальных микрокапсул или пористых легких заполнителей, содержащих споры бактерий (чаще всего рода Bacillus pseudofirmus(Бацилла псевдотвердая) или Sporosarcina pasteurii(Споросарцина Пастеровская) и питательный субстрат (например, лактат кальция). Когда в бетоне образуется трещина (шириной обычно до 0.8 мм) и в нее проникает влага, капсулы разрушаются. Бактерии активизируются, потребляют питательные вещества и в процессе своей жизнедеятельности запускают реакцию биоиндуцированного осаждения карбоната кальция (MICP - Microbial Induced Carbonate Precipitation). Образующийся кальцит (карбонат кальция, CaCO3) эффективно заполняет и герметизирует трещину, восстанавливая целостность и водонепроницаемость конструкции. Этот процесс происходит автономно, без вмешательства человека.
ПРЕИМУЩЕСТВА
Увеличение срока службы: Исследования показывают, что СВБ способен увеличить срок эксплуатации конструкций на десятки лет, в перспективе приближаясь к 200 годам. Это достигается за счет предотвращения прогрессирующей коррозии арматуры, которая неизбежно начинается при проникновении воды и агрессивных ионов (хлоридов, сульфатов) через трещины в обычном бетоне.
Снижение затрат на обслуживание:
До 50% затрат на содержание инфраструктуры (мосты, тоннели, плотины, здания) связано с диагностикой и ремонтом трещин. СВБ минимизирует необходимость в дорогостоящем и трудоемком ремонте, особенно в труднодоступных местах.
НАДЕЖНОСТЬ :
Автономное заполнение мелких трещин на ранней стадии предотвращает их разрастание в дефекты, повышая структурную надежность конструкций, особенно в сейсмически активных зонах .
Экологическая эффективность:
Увеличение срока службы и снижение частоты ремонтов .
СВБ вносит вклад в экономику в строительстве.
ПРИМЕРЫ В ПРОЕКТАХ :
1.Тротуары в Нидерландах ;
2. Элементы тоннелей в Японии;
3. Ремонтные растворы для исторических зданий .
ПЕРСПЕКТИВЫ :
Стоимость кубометра СВБ пока выше обычного бетона (главным образом из-за добавок), жизненный цикл конструкции и совокупная стоимость владения (TCO - Total Cost of Ownership) оказываются значительно ниже. Технология продолжает развиваться: ведутся работы над бактериями, устойчивыми к высоким pH бетона .
Самовосстанавливающийся бетон – это инструмент для построения более устойчивой, безопасной и экономичной инфраструктуры .