Bakterie i specjalne polimery uszczelniają pęknięcia
Kontrola, konserwacja i naprawa konstrukcji żelbetowych są czasochłonne i kosztowne, a wiele obiektów jest trudno dostępnych. Projekt finansowany ze środków unijnych HEALCON (samonaprawialny beton do stworzenia trwałych struktur betonowych) rozwiązał te problemy poprzez opracowanie nowego, samonaprawialnego betonu. Koncentrował się on na pęknięciach wczesnych oraz tych, które spowodowało mechaniczne obciążenie lub zginanie, w przypadku gdy beton samonaprawialny mógłby mieć najlepszy wpływ. Zespół wykorzystywał nieelastyczne opadanie wapienia przez bakterie i inteligentne hydrożele, aby utworzyć wodoszczelność i zidentyfikować zarodniki, które powstrzymują korozję. Bakterie zostały z powodzeniem włączone do cząstek gliny rozszerzonej lub dodane do betonu jako samokapsułkowane kultury mieszane. Ponadto, HEALCON opracował kapsułkowane polimery w celu uniknięcia pęknięć zginających wskutek dynamicznego obciążenia. Zoptymalizowano stosowanie prekursorów polimerowych na bazie poliuretanu w szkle, badano kapsułkowanie w polimerowych kulistych kapsułkach i zwiększano trwałość podczas mechanicznego mieszania. Materiały i procesy zostały zweryfikowane przy użyciu modeli komputerowych i badań nieniszczących (NDT). Symulacje procesu złamania i naprawiania zapewniają wiedzę o najważniejszych parametrach wpływających na samonaprawianie. Trzypunktowe testy zginania belek betonowych zawierających kapsułkowane poliuretany wykazały zdolność kilku różnych technik NDT do ilościowej oceny samonaprawiania. Beton pozostaje jednym z najważniejszych materiałów budowlanych, a mimo to nie zmienił się zasadniczo w celu odzwierciedlenia nowych technologii. HEALCON wniósł znaczący wkład w przyszłość europejskiej infrastruktury wraz z rozwojem samonaprawiającego betonu. Wyniki zostały omówione podczas ostatniej konferencji projektowej w listopadzie 2016 r. oraz w prezentacji wideo dostępnej na stronie projektu. Technologia ta niewątpliwie poprawi długowieczność, jednocześnie zmniejszając złożoność, czas i koszty związane z inspekcją, konserwacją i naprawą.
Słowa kluczowe
Beton samonaprawialny, konstrukcje betonowe, HEALCON, hydrożele bakteryjne, polimery kapsułkowane
