Самовосстанавливающийся бетон

Понятие.

Итак, Самовосстанавливающийся бетон – это новый тип бетона, имитирующий автоматическое заживление деформаций  путем выделения какого-то материала. Коротко говоря, это инновационные разработки, призванные наделить бетон самовосстанавливающимися способностями. 

Так как, бетон в современном мире – это один из самых востребованных и популярных материалов, то внедрение данных выше технологий будет как никогда актуально. 

История разработок.

Разработки гибкого бетона, с самовосстанавливающимися свойствами ведется уже давно. Так, с помощью ученых из университета Рутгерс, на базе  Бингемтонского университета была создана новая смесь – ее назвали самовосстанавливающимся бетоном. Материал еще известен как грибковый бетон и у него есть потенциал исключить проблемы появления на бетонном монолите трещин.

Ученые открыли, что если ввести гриб Trichoderma reesei в цементный раствор, и залить с таким раствором конструкцию и искусственно создать трещины, то при обнаружении последних грибок активизируется. По мере того, как в трещины попадали кислород и вода, споры грибов росли и создавали карбонат кальция, заполняющий и скрепляющий трещины, однако данный способ еще подлежит изучению. 

Другая группа ученых из Университета Кардиффа (Уэльс) тестировала 3 технологии исцеления бетона: полимерную память формы, использование бактерий и целебных агентов через микрокапсулы, закачку органических/неорганических материалов в структуру материала.

В Британской Колумбии ученые университета «Виктории» (факультета гражданского строительства) объявили про запуск различных экспериментов с волокнами (древесная целлюлоза, зольная пыль). Они могут помочь создать уникальную формулу бетона, способного к самовосстановлению.

В Канаде же создали экологически чистый композит на базе пластично-цементной смеси. Данный строительный материал армирован полимерными волокнами и в ходе испытаний выяснилось, что такой раствор способен выдерживать толчки землетрясения мощностью до 9 баллов по шкале Рихтера.

Инновации Ричарда Римана.

Профессор Ричард Риман умудрился создать легкий и экологически чистый бетон, которому присущи свойства гидротермального жидкофазного уплотнения. Профессор утверждает, что он смог понизить углеродный след цемента/бетона до 70%, а в итоге даже не исключено поглощение углекислого газа. Но эта технология, как и все современные разработки, требует тщательного изучения, доработки

Виды.

Хоть данные технологии и являются новым словом в отрасли строительства, современные производители уже предоставляют потребителю несколько рецептов бетонных смесей: 

1. Полимерные заплатки -это специальное покрытие на бетонные монолиты, которое состоит из полимерных капсул. Разработка ученых из Южной Кореи. Принцип работы материала: поверхность бетонного монолита покрывают веществом с микрокапсулами с полимером, а когда появляются трещины, капсулы раскрываются и углубления заполняются жидкими полимерами, под ультрафиолетом полимер застывает и полностью восстанавливает прочность бетона. Работы еще идут, результаты впечатляют, но полимерное покрытие сохраняет целостность в течение всего одного года.
2. Гибкий бетон - Бетон с полыми волокнами, равномерно распределенными по цементной матрице, которые заполняются каким-либо типом восстанавливающего агента. Когда происходит какое-либо повреждение и образуются трещины, эти волокна ломаются, высвобождая ремонтный агент, который под действием силы тяжести и характерной цементной матрицы капиллярности достигает трещины и закрывает ее, обеспечивая ее ремонт.
3. Бактерии-реставраторы - бетона происходит с помощью методов биологического восстановления, то есть внедрения определенных бактерий, которые при взаимодействии с жидкостью образуют карбонат кальция (CaCO3), в ходе процесса метаболизма бактерий .Заделка трещин происходит в местах соприкосновения жидкости с бактериями, бактерии активируются и начинают свою жизнедеятельность, результатом которой становится карбонат кальция.

       Характеристики и назначение нового стройматериала

Самовосстанавливающийся бетон – новая ступень в развитии строительных материалов. Согласно ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 7473-2010, ГОСТ Р 57345-2016, ГОСТ Р 57359-2016, в производстве бетона определены: состав, структура, условия твердения и так далее [1-4]. Новый самовосстанавливающийся бетон отличается от классических рецептов добавлением в состав грибков и спор бактерий, способных выжить в щелочных условиях и придать строительному материалу новые свойства. В процессе своей жизнедеятельности бактерии вырабатывают вещества, восстанавливающие поврежденную поверхность бетонной конструкции.

Общие достоинства и недостатки гибких бетонов

Преимущества:

• прочнее и долговечнее обычных бетонов;
• имеет способность самовосстановления;
• гнется как металл;
• высокая устойчивость к растрескиванию.

Недостатки:

• высокая себестоимость;
• может иметь меньшую прочность на сжатие, чем обычный бетон;
• качество композита зависит от используемых материалов и условий их изготовления.

Области применения

Применяются добавки при изготовлении бетонных и мозаичных полов объектов, подверженных различным механическим нагрузкам: склады и цеха, магазины, гаражные комплексы.

Заключение. 

Современные технологии стремительно меняются одна за другой, так, что вероятно в скором времени строитель  сможет более не волноваться о трещинах в бетоне, отдавая данную работу тем же бактериям.