Beton tylko z pozoru jest niezniszczalny. Jego nowoczesne warianty mają jednak to osiągnąć
Beton jest najczęściej używanym materiałem budowlanym na świecie, ale to wcale nie oznacza, że jest idealny. Ba, jest on zaskakująco podatny na działanie warunków atmosferycznych i środowiskowych, co sprawia, że pierwsze pęknięcia w wylanym betonie są dopiero początkiem katastrofy. Z biegiem miesięcy, a nawet lat, nawet niewidoczne gołym okiem pęknięcia zaczynają przeradzać się w coraz rozleglejsze uszkodzenia z racji wilgoci, wkradającej się we wszystkie zakamarki, a następnie zamarzającej.
Czytaj też: Jak działa inteligentny beton? Ten materiał zaskakuje nie tylko właściwościami, ale i sposobem wykonania
Dlatego właśnie regularne utrzymanie konstrukcji betonowych jest nie tylko kosztowne i niewygodne, ale także przyczynia się do zwiększenia wpływu budownictwa na środowisko. Stąd ciągłe dążenie naukowców z całego świata do ulepszenia betonu, co zwykle obejmuje zwiększenie jego wytrzymałości, obniżenie śladu węglowego czy podatności na uszkodzenia i wreszcie zapewnienie mu zdolności do regeneracji, czyli samoistnej naprawy.
Czytaj też: Jak oczyścić powietrze w tunelach? Na taką betonozę nikt nie będzie narzekał
W przypadku mieszanki zaprezentowanej przez specjalistów z Drexel University to obecne w betonie bakterie odpowiadają za naprawianie pęknięć. Jak dokładnie to działa? Zacznijmy od tego, że beton BioFiber stanowi unikalną mieszankę zarówno wzmocnienia fizycznego, jak i mechanizmu samonaprawiającego. Naukowcy wprowadzili do niej polimerowe włókna, które działają jako wzmocnienia i zawierają również warstwę hydrożelu z endosporami, czyli uśpioną formą bakterii, która może przetrwać ekstremalne warunki i aktywować się dopiero w sprzyjających środowiskach. W praktyce działa to tak, że kiedy tylko woda przeniknie do betonu i dotrze do tych specjalnych “włókien”, hydrożel rozszerza się, łamiąc powłokę i aktywując bakterie, które następnie odżywiają się węglem i wapniem z otaczającego betonu, produkując węglan wapnia, który wypełnia i tym samym uszczelnia pęknięcia.
Czytaj też: Beton ożyje w amerykańskim wojsku. DARPA chce nadać mu unikalnych właściwości
W testach tak wzbogacony beton wykazał obiecujące wyniki w leczeniu pęknięć, bo łatał je w ciągu zaledwie jednego lub dwóch dni. Jest to znacząca poprawa w porównaniu z poprzednimi próbami stworzenia samonaprawiającego się materiału tego typu, gdzie utrzymanie bakterii przy życiu na dłuższy czas było wyzwaniem, ale uśpione endospory w hydrożelu i powłoce polimerowej wydają się być idealne w tym zastosowaniu. Oczywiście jest jeszcze wiele pracy do wykonania, ale w ogólnym rozrachunku ten rodzaj betonu ma potencjał do znacznego zmniejszenia potrzeb utrzymania budynków, a nawet rewolucji w budownictwie. Gdyby tego było mało, dodatkowo może przyczynić się do obniżenia emisji dwutlenku węgla z produkcji betonu, jak to opisano w publikacji w Construction and Building Materials.
