https://frosthead.com

Selle isetervendava betooniga parandavad ehitised end ise

Jala murdes kudub see end lõpuks jälle kokku. Osteoblastide rakud toodavad mineraale, mis loovad uue luu struktuuri, muutes fragmendid tagasi tervikuks.

Miks, võiks mikrobioloog Henk Jonkers, miks ehitised sama teha ei saaks?

Inimkehast inspireeritud Jonkers, kes töötab Hollandis Delfti tehnikaülikoolis, lõi iseparandavat betooni. Ta manustab betooni koos kaltsiumlaktaadiga lubjakivi tootvate bakterite, kas Bacillus pseudofirmuse või Sporosarcina pasteurii kapslitega . Kui betoon praguneb, käivitavad õhk ja niiskus baktereid kaltsiumlaktaadil mürgitama. Nad muudavad kaltsiumlaktaadi kaltsiidiks, lubjakivi koostisosaks, sulgedes niiviisi praod.

See uuendus võiks lahendada pikaajalise probleemi betooni, mis on maailmas kõige levinum ehitusmaterjal. Betoonil tekivad ehitusprotsessis sageli mikropraod, selgitab Jonkers. Need väikesed praod ei mõjuta kohe hoone konstruktsioonilist terviklikkust, kuid need võivad põhjustada lekkeprobleeme. Leke võib söövitada betooni terasarmatuuri, mis võib lõpuks põhjustada varise. Isepuhastuva tehnoloogia abil saab pragusid viivitamatult sulgeda, hoides ära tulevased lekked ja tee äärde jääv kallis kahju. Bakterid võivad seisma jääda kuni 200 aastat, mis ületab enamiku tänapäevaste hoonete eluea.

Jonkers on katsetanud isetervendavat betooni vetelpäästejaamas, mis on loomult altid tuule- ja veekahjustustele. Ta ütles, et konstruktsioon on olnud veekindel alates 2011. aastast. Leiutis pälvis Jonkersi hiljuti ka Euroopa leiutajate auhinna nominendi, võitjad kuulutatakse välja 11. juuni tseremoonial Pariisis.

Sel aastal jõuab tehnoloogia esmakordselt turule. See on saadaval kolme eraldi tootena: isepuhastuv betoon, parandusmört ja vedel parandusvahend. Kahjuks on tehnoloogia kulud endiselt üsna kõrged, umbes 30–40 eurot (umbes 33–44 dollarit) ruutmeetri kohta. See tähendab, et see on esialgu elujõuline ainult projektide puhul, kus lekked ja korrosioon on eriti probleemsed, näiteks maa-alused ja veealused ehitised. Kaltsiidi tootmiseks bakteritele vajaliku kaltsiumlaktaadi hind on osa probleemist, kuid Jonkers ja tema meeskond töötavad selle nimel, et luua odavam suhkrupõhine alternatiiv. Ja kui nõudlus betooni järele kasvab, peaks hind langema.

Henk Jonkers, Delfti tehnikaülikooli mikrobioloog. (Delfti tehnikaülikool) Henk Jonkers, Delfti tehnikaülikooli mikrobioloog. (Delfti tehnikaülikool)

“Praegu on selle tootmise suurendamine pooleli, ” ütleb Jonkers. "Meie eeldus on, et suudame tervendavat ainet tarnida suurtes kogustes [2016. aasta keskpaigaks]."

Muud tüüpi iseparanduv betoon on kogu maailmas väljatöötamisel. Suurbritannias on Bathi ülikooli, Cardiffi ülikooli ja Cambridge'i teadlased välja töötanud Jonkeri materjaliga sarnase materjali, mis kasutab lõhede täitmiseks baktereid, mida loodetakse kasutada teede ja muu infrastruktuuri parandamiseks. Nende hinnangul võib see kulusid vähendada kuni 50 protsenti. MIT-i teadlased on töötanud betooni tervendamissüsteemi kallal, mis aktiveerib päikesevalgust polümeeri mikrokapslite aktiveerimiseks, mis ühendaks pragusid. Michigani ülikooli insener on tulnud välja mikrokiududega betooniga, mis purunemise asemel paindub; pisikeste pisarate tekkimisel materjal laieneb ja tugevdab end kaltsiumkarbonaadiga.

Michigani ülikooli inseneri Victor Li sõnul on tema sarnaste toodete eeliseks see, et need suudavad betooni esialgse kandevõime tegelikult taastada, selle asemel, et tühimikke lihtsalt tervendavate toodetega täita.

"Ma eeldan, et isetervendav betoon võetakse kasutusele järgmise paari aasta jooksul, " ütleb ta.

Betooni tootmine moodustab tohutu 5 protsenti kogu maailma süsinikuheitest ja ülemaailmne nõudlus betooni järele on viimase kümnendi jooksul kahekordistunud, suuresti suureneva linnastumise tõttu. Seega on igal tehnoloogial, mis pikendab betoonkonstruktsioonide vastupidavust, potentsiaal mitte ainult kulusid kärpida, vaid ka meie süsiniku jalajälge. Rohelise hoone tulevik näib olevat hall.

Selle isetervendava betooniga parandavad ehitised end ise