САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН

SELF-HEALING CONCRETE

Ekaterina Glazkova

4nd year student, Department of Construction, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Mikhail Lisitsyn

4nd year student, Department of Construction, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Alen Movsisyan

4nd year student, Department of Construction, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

Бетон является одним из наиболее распространённых строительных материалов во всем мире благодаря своей прочности и экономичности производства. Однако по истечении определённого времени данный строительный материал в застывшем виде имеет свойство деформироваться. В процессе эксплуатации под действием нагрузок в нем возникают трещины, которые проводят влагу. После рядов циклов замерзания и оттаивания, трещины расширяются, вода доходит до арматуры, запуская процесс коррозии арматуры, и бетон начинает трескаться и расслаивается. Таким образом, проблема обеспечения долговечности железобетонных конструкций является одной из главных в строительстве.

ABSTRACT

Concrete is one of the most common building materials worldwide due to its strength and cost-effectiveness of production. However, after a certain period of time, this building material in its frozen form tends to deform. During operation, cracks appear in it under the influence of loads, which conduct moisture. After a series of freezing and thawing cycles, the cracks expand, water reaches the reinforcement, triggering the reinforcement corrosion process, and the concrete begins to crack and delaminate. Thus, the problem of ensuring the durability of reinforced concrete structures is one of the main ones in construction.

Ключевые слова: бетон, самовосстанавливающийся бетон, микробиологические добавки.

Keywords: concrete, self-healing concrete, microbiological additives.

Впервые такой материал предложил микробиолог Хенк Джонкерсон (Henk Jonkers) из Нидерландского Делфтского технического университета в 2005 г. Джонкерсону потребовалось 3 года для воссоздания прототипа самовосстанавливающегося бетона. Основной задачей было поиск бактерий, которые выжили бы в суровых условиях бетона [1].

Для решения проблемы с сухостью было принято решение использовать палочковидную бактерию в связи с ее выносливостью и долголетием. Но для производства известняка, заполняющего микротрещины, необходимо было обеспечить бактерии питательными веществами. Пробовали использовать сахар, но он ухудшал свойства бетона, уменьшая прочность. Впоследствии в качестве источника питания был выбран лактат кальция.

Чтобы обеспечить защиту бактерий и источника питания их помешают в крошечные капсулы из биоразлагаемого пластика, которые растворяются при попадании воды. Во время взаимодействия бактерий с веществом возникает химическая реакция, которая создает известняк, заполняющий трещины. Процесс затвердевания геля занимает 7 дней. Эти бактерии в состоянии покоя могут находиться до двух столетий. Находясь в микротрещинах, бактерии заполняют микрополоски отходами своей жизнедеятельности, защищая от возникновения глубоких трещин в бетоне.

Использование самовосстанавливающегося бетона, сокращает трудоемкость и затраты на ремонт зданий, а также, снижается выброс углеводорода при производстве строительной смеси.

Согласно исследованиям и экспериментам, такой бетон более прочный и плотный. Стоит отметить, что данный вид бетона был разработан для того, чтобы продлить срок службы и сэкономить на капитальном ремонте зданий и сооружений.

Еще одним видом инновационного бетона является гибкий бетон confexpave. Этот инновационный материал был разработан учеными из Сингапура. По характеристикам такой бетон схож со стальной арматурой, а гибкость у него в два раза превышает гибкость обычной цементной конструкции. В состав такого бетона добавляется полимерное микроволокно, за счет которого повышается гибкость конструкции и усиливается его адгезия с покрываемой поверхностью. Такой бетон можно назвать уже композитным материалом, поскольку он сравнительно легче и прочнее. Это очень важный фактор при строительстве таких сооружений как: дороги, мосты, а также при возведении высотных зданий. Помимо прочего, гибкий бетон способен выдерживать землетрясения, что очень важно при строительстве сооружений в сейсмически опасных зонах страны. Поэтому производство такого бетона очень развито на территории Японии и США. Гибкий бетон, несомненно, является прорывом в строительстве, однако у него есть существенный недостаток — стоимость. Гибкий бетон стоит в три раза больше обычного [2].

Список литературы:

1. Кодзоев М. Х., Исаченко С. Л. Самовосстанавливающийся бетон // Бюллетень науки и практики. -2018. Т.4, № 4. С.287–290.
2. Александрова Е. В., Лосев Г. В. Инновационные технологии в строительстве сельскохозяйственных сооружений: самовосстанавливающийся бетон // Вестник сельского развития и социальной политики. 2020. № 4 (28), с. 27–30.
3. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.7ba5f650-66bed876-d12372ec-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Self-healing_concrete
4. https://dtf.ru/science/2691081-samovosstanavlivayushiisya-beton-tehnologiya-polucheniya-i-svoistva