Новый бетон восстанавливает структурные трещины за сутки, поглощая углекислый газ из воздуха

Ученые разработали новую форму самовосстанавливающегося бетона, который использует углекислый газ для заполнения образовавшихся трещин карбонатом кальция в течение суток.

Даже небольшие структурные трещины в бетоне представляют серьезную угрозу для любой конструкции, поскольку проникающая в них влага со временем увеличивает образовавшуюся полость. Это снижает прочность строительного материала, и без своевременного закрытия трещин или полной замены элемента может в итоге привести к обрушению.

На протяжении многих лет исследователи предлагали различные решения, помогающие избежать дорогостоящего обслуживания. Они предлагали вводить в раствор микрокапсулы силиката натрия и даже бактерии и грибки, производящие различные вещества для заполнения трещин. Однако на восстановления материала такими способами требовалось достаточно много времени.

Теперь команда из Вустерского политехнического института разработала более быстрый и эффективный механизм закрытия трещин. Ученые добавили в раствор фермент под названием карбоангидраза, который помогает клеткам крови человека переносить СО₂.

Когда в таком бетоне поле схватывания образуется небольшая трещина, то фермент начинает взаимодействовать с углекислым газом в воздухе, быстро формируя кристаллы карбоната кальция, которые имеют характеристикам очень похожие на бетон. Эксперименты показали, что карбоангидраза может заполнить трещины  миллиметрового размера в течение 24 часов. Это значительно быстрее других вариантов, предлагаемых ранее, которые для восстановления требовали месяцы.

По оценкам команды, добавка из карбоангидразы может продлить срок службы бетонной конструкции от 20 до 80 лет.

Ранее мы также сообщали об изобретении российскими учеными добавки для бетона, позволяющей заливать его при температуре ниже нуля без потери качества.