РусскийСамовідновлюваний (або біобетон) – це інноваційний будівельний матеріал, здатний самостійно затягувати мікротріщини та пошкодження без втручання людини. Тріщини – головна уразливість будь-якого бетону: через них всередину конструкції проникає волога та солі, що призводить до корозії арматури та поступового руйнування будівлі. Новий матеріал вирішує цю проблему на молекулярному та біологічному рівні, збільшуючи термін служби споруд у рази.
Історія створення та принцип роботи
Ідею біобетону на початку 2000-х років розробив нідерландський вчений Хенк Йонкерс (Henk Jonkers) з Делфтського технічного університету. У 2015 році його винахід було номіновано на престижну премію European Inventor Award.
Секрет технології полягає у додаванні до стандартної бетонної суміші двох ключових компонентів:
- Спеціальні бактерії (найчастіше Bacillus pseudofirmus або Sporosarcina pasteurii). Вони здатні жити у лужному середовищі бетону та зберігати життєздатність у вигляді спор до 200 років.
- Поживне середовище (лактат кальцію).
Поки бетон залишається цілим, бактерії «сплять». Але як тільки в матеріалі з’являється тріщина і туди потрапляє вода з киснем, спори прокидаються. У процесі життєдіяльності бактерії переробляють лактат кальцію, виділяючи вапняк (карбонат кальцію). Цей природний мінерал повністю заповнює отвір, що утворився, «загоюючи» тріщину шириною до 0,8 мм за пару тижнів.
Чому біобетон все ще не став стандартом у будівництві
Незважаючи на вражаючі результати випробувань, самовідновлюваний бетон досі залишається нішевим продуктом і практично не використовується у масовому будівництві. Головний стримуючий фактор – висока вартість: бактеріальні добавки та спеціалізоване поживне середовище збільшують ціну одного кубометра суміші на 30–50%. Крім того, технологія вимоглива до умов зберігання компонентів, а швидкість затягування тріщин залежить від вологості навколишнього середовища.
Саме тому для захисту будівельних конструкцій сьогодні продовжують застосовувати перевірені, доступні та економічно виправдані рішення – захисні просочення та гидрофобізатори. Наприклад, водовідштовхувальний гідрофобізатор для бетону FOB-F7 ідеально підійде для захисту бетонних майданчиків, вимощень та фундаментів від руйнівного впливу вологи та морозу. А гідрофобне просочення для бетону з ефектом мокрого каменю Black Stone користується високою популярністю при обробці тротуарної плитки, бруківки та декоративного арт-бетону, одночасно захищаючи матеріал і надаючи йому насиченого зовнішнього вигляду.
Альтернативні методи самовідновлення
Окрім бактеріального методу, вчені активно розвивають й інші напрями біо- та самовідновлюваного бетону:
- Мікрокапсули з хімічними агентами. У товщу бетону додаються крихкі капсули з рідким силікатом або смолами. При появі тріщини капсула рветься, вміст витікає та затвердіває, герметизуючи порожнину.
- Еластичні фіброволокна (ECC). Високопластичний бетон із додаванням волокон при деформації утворює безліч мікротріщин шириною менше 50 мікрон, які легко затягуються самі за рахунок контакту звичайного цементу з вуглекислим газом та водою.
- Використання грибного міцелію. Новітні дослідження спрямовані на застосування грибних спор, які при контакті з водою формують щільну мережу ниток, що затримують вологу та стимулюють кристалоутворення.
Перспективи застосування
Основна сфера застосування самовідновлюваного бетону в найближчі роки – це критично важливі та важкодоступні об’єкти інфраструктури: підземні тунелі, мостові опори, дамби, фундаментальні плити та резервуари для води. У таких спорудах традиційний ремонт обійдеться у мільйони доларів, тому початкові інвестиції в «розумний» бетон повністю себе виправдовують.
