Beton, który sam się naprawia. Ta technologia to rewolucja
Pękający asfalt, czasem świeżo po remoncie, to problem, który dotyczy nie tylko dróg, ale również mostów, tuneli i całej infrastruktury, której naprawa kosztuje fortunę. Polscy kierowcy znają ten widok aż za dobrze. Okazuje się jednak, że trwają badania nad materiałami, które mogą te problemy odesłać do lamusa.
Z odpowiedzią przychodzą holenderscy naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Delft. Opracowali oni rewolucyjny materiał, który potrafi automatycznie zalepiać pęknięcia powstające w trakcie eksploatacji. Tajemnica nowego betonu kryje się w… mikroorganizmach.
Jak działa samonaprawiający się beton?
Pomysł na ten materiał narodził się z połączenia dwóch zupełnie różnych dziedzin nauki. Profesor Erik Schlangen z Uniwersytetu Technicznego w Delft natknął się w jednej z publikacji na informację o bakteriach produkujących wapno. Specjalista od inżynierii budowlanej od razu pomyślał, że taki mikroorganizm mógłby zostać wykorzystany w betonie do automatycznego zamykania pęknięć.
Sam Schlangen nie miał wiedzy z zakresu biologii, więc skontaktował się z dr. Henkiem Jonkersem, biologiem z tej samej uczelni. Naukowiec znalazł odpowiednie bakterie w formacjach skalnych w Hiszpanii i już pierwsze eksperymenty potwierdziły, że mikroorganizmy faktycznie potrafią zasklepiać pęknięcia w betonie.
Bakterie w betonie
Cała technologia opiera się na gatunku bakterii o naukowej nazwie Sporosarcina pasteurii. Producent mikroorganizmu tworzy zarodniki, które wraz ze składnikami odżywczymi umieszczane są w mikroskopijnych kapsułkach z gliny.
Tak przygotowane kapsułki są następnie wmieszane bezpośrednio w masę betonową podczas jej produkcji. Bakterie pozostają tam w stanie uśpionym przez bardzo długi czas. Mogą wręcz przetrwać w betonie wiele lat bez utraty zdolności do aktywacji.
Ta następuje dopiero w momencie, gdy w betonie pojawia się pęknięcie, przez które do kapsułek przedostaje się woda deszczowa wraz z tlenem. Wtedy bakterie budzą się i rozpoczynają produkcję węglanu wapnia, czyli klasycznego wapna. W ciągu kilku tygodni powstała szczelina zostaje wypełniona, a beton odzyskuje pierwotną stabilność.
Gdzie można stosować samonaprawiający się beton?
Materiał ma jednak ograniczenie. Działa wyłącznie tam, gdzie istnieje regularny kontakt z wodą deszczową, bo to ona aktywuje bakterie.
"Sprawdza się praktycznie w każdej konstrukcji wystawionej na działanie deszczu. Nie zadziała natomiast wewnątrz budynków, na przykład na ścianach, które nie mają kontaktu z wodą potrzebną do aktywacji mikroorganizmów" - tłumaczy profesor Schlangen.
Holenderska firma Basilisk komercjalizuje technologię z dużym powodzeniem. Specjalny beton wykorzystywany jest już przy budowie mostów, tuneli oraz zbiorników wodnych. Schlangen podkreśla, że materiał trafia przede wszystkim do każdej kluczowej infrastruktury, w której bezpieczeństwo konstrukcji ma, nomen omen, fundamentalne znaczenie.
Ile kosztuje samonaprawiający się beton?
Wyższe koszty produkcji rekompensowane są znacznie niższymi wydatkami na późniejsze naprawy i wymianę uszkodzonych elementów konstrukcji. W rachunku ogólnym samonaprawiający się beton jest więc tańszy od klasycznego.
Do tego dochodzą dwie dodatkowe zalety. Konstrukcje wykonane z nowego materiału mają wyraźnie wydłużoną żywotność, a podczas ich budowy i eksploatacji powstaje mniej emisji dwutlenku węgla.
