专家说,可以使用自然发生的过程进行自我修复的混凝土将很快在澳大利亚的建筑和基础设施中使用。
混凝土会随着时间的流逝而降解并破裂,这对结构可能是危险的,因为它会使钢筋腐蚀。这进而威胁到建筑物或基础设施的结构完整性,需要密封以防止腐蚀。
但是,科学家们已经找到了一种方法,可以通过在水泥和混凝土中添加具有生物矿化作用的细菌,从而在合适的条件下使混凝土自我修复,从而制造出生物混凝土。
这是对修复退化结构的现有技术的改进。
科廷大学教授Abhijit Mukherjee正在与他的同事一起开发这种新兴的建筑产品。他说,他们的一些研究集中在寻找合适的生物,这些生物可以在混凝土的高pH值环境中生活,并且可以保持休眠直到需要。
他说:“在混凝土内部,我们使用会产生孢子的微生物。” “当您不给他们食物时,他们会聚在一起而死。但是,当您给他们营养时,它们又会恢复活力。”
正是这种生物可以治愈退化或破裂的混凝土。
穆克吉教授说,这种细菌都是自然发生的,并且不是基因工程的。在混凝土内部,某些品种比其他品种表现更好。
“我们只是收集细菌,然后使其生长,然后将其放回水泥中。它们是自然而良性的。”
采集生物的一个这样的地点是西澳大利亚州沿海的叠层石。
他说:“它们是活石。” “ [Stromatolites]的形成是因为这种细菌将海水中的钙和碳转化为碳酸钙。”
由于生成的宝石的化学成分包括碳,因此该过程还会隔离碳,这是应对不断发展的气候危机所必需的。
Mukherjee教授说,甚至可以对混凝土进行改造以包括该产品。
他说:“一旦开裂发生,但在腐蚀发生之前,您可以用自修复混凝土将其密封。” “在没有自愈组件的情况下建造的结构可以从该技术中受益。
“您可以将其溶解在水中,然后将其添加到混凝土中,因为水会渗透混凝土并填充裂缝。”
Mukherjee教授说,这是比某些当前方法(例如聚合物密封件)更好的解决方案。
他说:“混凝土中始终含有一定量的水分,而聚合物会阻止水分流失而造成损害。”
墨尔本大学基础设施工程大学教授普里扬·门迪斯(Priyan Mendis)说,自愈混凝土引起了全国各地研究人员的浓厚兴趣。需要解决的一个问题是改进对材料强度的影响。
“我们正在尝试找到最佳,最有效的方法。我们知道这行得通,”他说。“一旦使用了这些附加材料,我们就必须谨慎对待降低强度和机械性能。我们需要小心,不要为此妥协。
“我们需要对此进行新的研究。”
门迪斯教授说,一旦商业化,它应该起飞。
“它们是天然产物,可免费获得。我认为这不会很昂贵,我们只需要更多的研究,它应该会很受欢迎。”他说。
尽管一些研究人员希望使用生物混凝土来“生长”混凝土结构,但穆克吉教授却对此表示怀疑。
他说:“您可以用它来创建结构,但我看不到它可以代替水泥。” “您可以将其应用在[混凝土能够自我修复裂缝]最大收益的区域。
“它使混凝土寿命更长。”