88 389 subscribers

Ученые создали самовосстанавливающийся бетон, который потребляет углекислый газ и «залечивает» трещины за 24 часа

17k full reads
24k story viewsUnique page visitors
17k read the story to the endThat's 69% of the total page views
1,5 minute — average reading time

Во время производства бетона выделяется огромное количество углекислого газа, именно поэтому различные группы ученых находятся в поиске технологий, которые позволят существенно сократить выбросы CO2 во время этого процесса.

Такие постоянные поиски натолкнули на мысль разработать так называемый самовосстанавливающийся бетон, способный самостоятельно восстанавливать трещины.

После долгих поисков ученым удалось разработать такой бетон, в котором был использован фермент, ранее найденный в крови человека. Вот про эту уникальную разработку я и хочу вам сегодня рассказать.

Профессор Рахбар (справа) и его команда разработали самовосстанавливающийся бетон, используя фермент, содержащийся в красных кровяных тельцах. Вустерский политехнический институт
Профессор Рахбар (справа) и его команда разработали самовосстанавливающийся бетон, используя фермент, содержащийся в красных кровяных тельцах. Вустерский политехнический институт

Проблема разрушения бетона и ее решение

Микроскопические трещины, которые неизбежно образуются в бетоне, сами по себе не представляют серьезной опасности для прочности конструкции. Вот только если в эти трещины попадет вода и замерзнет, то расширяясь, она увеличит эти микротрещины и несколько таких циклов расширения в конечном итоге приведет к разрушению бетонной конструкции.

Главная идея самовосстанавливающегося бетона заключена в том, чтобы вклиниться в этот процесс пока образовавшиеся трещины совсем маленькие и запечатать их, чтобы в будущем избежать разрушения и последующего дорогого ремонта или вообще полной замены бетонной конструкции.

Что было предложено учеными

Идея самовосстанавливающегося бетона не нова и ранее ученые уже предлагали различные варианты «заживления» бетона из силиката натрия, применение бактерий, вырабатывающих специальный клей, применение грибка.

Образцы самовосстанавливающегося бетона. Вустерский политехнический институт
Образцы самовосстанавливающегося бетона. Вустерский политехнический институт

Но научная группа из Вустерского института предложила, по их словам, гораздо более эффективный и при этом также более дешевый способ.

Учеными было предложено использовать специальный фермент, который содержится в красных кровяных тельцах человека, а именно карбоангидраз (КА), который способен максимально оперативно переносить CO2 из человеческих клеток в кровоток.

Так ученые добавили фермент в цемент перед производством бетона и провели серию экспериментов. После удалось выяснить, что после образования в бетоне трещины, добавленный фермент вступает в реакцию с атмосферным СО2 и в результате этого образуются кристаллы карбоната кальция, которые имитируют характеристики бетона и достаточно быстро заполняют образовавшуюся трещину.

И было установлено, что легированный таким образом бетон способен «залечить» собственную трещину миллиметрового размера в течение одних суток. Как заявили ученые, это гораздо быстрее, чем показывали эксперименты с предыдущими версиями. Ведь тогда время, необходимое для самовосстановления гораздо более меньших трещин, измерялось неделями.

Так ученые установили, что такая доработка бетона позволит увеличить его срок эксплуатации с 20 до 80 лет, что сильно снизит потребность в производстве бетона для ремонтных работ и, таким образом, сократит выбросы вредных газов в нашу атмосферу.

Результатами своего эксперимента ученые поделились на страницах журнала Applied Materials Today. А ниже представлено видео с самовосстанавливающимся бетоном.

Понравился материал? Тогда оцените его и не забудьте подписаться на канал.

Спасибо за ваше внимание!