Tintern Abbey, Wales, wurde verwendet, um die selbstheilende Paste zu testen. jacquesvandinteren / iStock
Viele der berühmtesten Gebäude Europas sind mehr als tausend Jahre alt. Dies ist jedoch ein Beweis für einige der unglaublich robusten Materialien, die von Leuten wie den verwendet werden. alte Römer Die Erhaltung historischer Gebäude ist ein Thema, das immer schwieriger und kostspieliger wird.
Eine Lösung kann in mehreren jüngsten Fortschritten bei selbstheilendem Beton gefunden werden, einschließlich einer klebrigen selbstheilenden Bakterienpaste, die das Potenzial hat, alte Steinstrukturen zu regenerieren, unterstützt von der Europäischen Kommission Horizon Magazine Berichte .
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Das Versprechen von selbstheilendem Beton
Allein in der Europäischen Union Kosten für die Brückenwartung 4 bis 6 Mrd. EUR Schätzungen zufolge würde das Ersetzen dieser Brücken jedes Jahr mindestens 400 Milliarden Euro kosten.
Solche massiven Summen haben die Wissenschaftler hinter der jüngsten Studie dazu inspiriert, nach einer Methode zu suchen, mit der Brücken und andere Gebäude sich selbst heilen können. Ihre Untersuchungen haben dazu geführt, dass sie eine klebrige Bakterienpaste entwickelt haben.
Forschung - wie diese Studie von der Bath University - hat bereits gezeigt, dass mit Bakteriensporen infundierter Beton schließlich zu Calcit aushärtet und einen selbstheilenden Beton erzeugt, der Risse in alten Gebäuden heilt.
Können sich Steingebäude auch regenerieren?
Das ist zwar ein großer Fortschritt für Betonkonstruktionen, aber was ist mit historische Gebäude aus Stein?
Ein Team aus einem europäischen Projekt namens Geoheal hat kürzlich eine Technik entwickelt, mit der Benutzer Mauerwerk mit einer Bakterienpaste besprühen oder bürsten können, die sofort beginnt, Schäden zu heilen.
"Stein und geologische Materialien sind von Natur aus biorezeptiv", sagte Michael Harbottle von Geoheal, der auch Professor für Geoumwelttechnik an der Cardiff University ist. Horizon Magazine .
"Die Bakterien, die wir verwendet haben, können glücklich in solchen Umgebungen leben und zu neuer Mineralbildung führen, solange sie Zugang zu Wasser, Sauerstoff und Nährstoffen haben", fuhr er fort.
Tests zeigen eine verbesserte Mauerwerksmikrostruktur
Die Forscher von Geoheal testeten ihre Bakterienpaste in der Tintern Abbey in Monmouthshire, Wales, einem historischen Wahrzeichen, das 1131 gegründet wurde.
Verwendung von zwei Arten von Bakterien Sporosarcina pasteurii und Sporosarcina ureae, Sie stellten fest, dass ihre Paste tatsächlich die Mikrostruktur des Mauerwerks verbesserte, ohne das äußere Erscheinungsbild des Steins zu verändern.
Darüber hinaus hat die Paste die Atmungsaktivität des Steins nicht beeinträchtigt, ein wiederkehrendes Problem bei vielen Steinschutzbehandlungen.
Selbstheilende Bakterien Behandlungen haben das Potenzial, die Sicherheit kritischer Infrastrukturen erheblich zu verbessern und katastrophale Ereignisse wie den Einsturz der Morandi-Brücke in Genua Italien im Jahr 2018 zu verhindern, der dazu führte 43 Menschen verlieren ihr Leben .
Große Teile dieser Strukturen befinden sich jedoch normalerweise unter der Erde, was die Inspektion zu einer herausfordernden Aufgabe macht.
Selbstheilende Eigenschaften unter unterirdischen Bedingungen
Ein weiteres euopäisches Projekt namens Geobacticon Projekt, das im Dezember 2020 endete, untersuchte die Effizienz dieser bakteriellen Selbstheilungstechniken in unterirdischem Beton.
Das Geobacticon-Projekt hat die Tatsache hervorgehoben, dass unterschiedliche Bodentypen mit unterschiedlicher Feuchtigkeit und Säure den Beton auf unterschiedliche Weise beeinflussen können.
Die Forscher des Geobacticon-Projekts haben nicht nur wichtige Hinweise darauf erhalten, wie selbstheilender Beton in unterirdischen Umgebungen funktioniert, sondern auch herausgefunden, dass die selbstheilende Bakterienzubereitung auch die im Beton eingeschlossenen Stahlstangen schützen kann.
Feuchtigkeit und Chemikalien aus dem Boden können Stahl über viele Jahre hinweg allmählich schwächen, was zu geschwächten Strukturen und Potenzialen führt. Katastrophen - Eine Methode zur Verhinderung dieser Korrosion ist also unglaublich wertvoll.
Ermöglichen von „mutigeren, nachhaltigeren Designs“
Magdalini Theodoridou, Ingenieur an der Newcastle University, der am Geoheal-Projekt gearbeitet hat, sagt: "Bei Neubauten würde die Möglichkeit, selbstheilende Materialien und Strukturelemente zu integrieren, mutigere und nachhaltigere Designs ermöglichen."
In Zukunft sagen die Forscher, dass selbstheilendes Mauerwerk und Beton sogar zu Aufregung führen könnten neue Bauweise sowie Formen der Architektur, die jahrhundertelang stabil bleiben könnten.