Укрепление бетона с помощью грибка

Ученые из Университета Бингемтона разработали самовосстанавливающийся бетон, который восстанавливает трещины с помощью грибка.

В статье, недавно опубликованной в журнале «Строительство и строительные материалы» (Construction and Building Materials), Конгруй Джин (Congrui Jin), доцент Университета Бингемтона, и ее команда рассказывают о методе, при котором особый вид грибка Trichoderma reesei может действовать как герметик при смешивании с бетоном.

«Вдохновением для этой идеи стала чудесная способностью человеческого тела исцелять себя от порезов, синяков и сломанных костей», - сказала Джин в своем интервью. «Для поврежденных кожи и тканей человек принимает питательные вещества, которые могут производить новые заменители для лечения поврежденных частей».

Джин и ее команда сосредоточены на решение проблем трещины бетона. В Соединенных Штатах кризис, вызванный недостаточным инвестированием в инфраструктуру, привел к возникновению опасных дорог, мостов и автомагистралей. Хотя Вашингтон финансирует федеральное правительство, отдельным штатам не хватает ресурсов для решения этой проблемы в несколько триллионов долларов.

«Без надлежащей обработки трещины имеют тенденцию к дальнейшему продвижению и в конечном итоге требуют дорогостоящего ремонта», - сказала Джин. «Если микротрещины расширяются и достигают стальной арматуры, в таком случае страдает не только бетон, но и армирование подвергается коррозии, поскольку оно ощущает воздействие воды, кислорода, возможно, CO2 и хлоридов, что приводит к структурному разрушению».

Если бы бетон было бы легко отремонтировать, стоимость обслуживания инфраструктуры, скорее всего, уменьшилась.

На этом этапе и начинается работа Trichoderma reesei. Грибок смешивается с бетоном и находится там абсолютно в бездействии, пока не появится первая трещина в недавно уложенном бетоне.

Поскольку вода и кислород проникают в трещину, грибковые споры будут прорастать, расширяться и создавать карбонат кальция для заполнения трещины.

Несмотря на то, что технология все еще находится на ранней стадии исследования, ее успешное маломасштабное применение демонстрирует, что бетон с добавлением грибка может в ближайшее время появиться на дорогах.

«На мой взгляд, дальнейшее исследование альтернативных микроорганизмов, таких как грибок и дрожжи для применения самовосстанавливающегося бетона, приобретает большую потенциальную значимость», поделилась доцент.