Biocement iz kesice za instant sanaciju betona
Ilustracija (Foto: Pixabay.com/Life-Of-Pix)

Naučnici su sada pronašli način da ovaj problem reše - smrzavanjem i sušenjem bakterija u prahu omogućavaju njihovu dugotrajnu upotrebu i jednostavnu primenu direktno na terenu.
Jedan od najvećih izazova u građevinarstvu jeste stabilizacija tla i dugotrajno održavanje betonskih konstrukcija. Rešenje bi moglo da dođe od mikroorganizma poznatog kao Sporosarcina pasteurii, koji proizvodi kalcijum-karbonat, prirodni cementni materijal.
Ovaj proces funkcioniše tako što bakterije razgrađuju ureu, pri čemu nastaju amonijak i karbonati. Kada se doda kalcijum, dolazi do formiranja kalcijum-karbonata, koji deluje kao lepak između čestica peska i tla, stvarajući čvrstu strukturu. Na taj način moguće je stabilizovati rastresito zemljište, zatvoriti pukotine u betonu i poboljšati trajnost građevinskih materijala.
Do sada je problem bio taj što je za proizvodnju biocementa bilo neophodno uzgajati bakterije na licu mesta, što je zahtevalo posebne uslove i stručnjake za mikrobiologiju. Međutim, novi metod omogućava skladištenje bakterija u suvom obliku, što znači da se biocement može koristiti jednostavno - dodavanjem sastojaka iz kesice.
Od laboratorije do gradilišta: Kako funkcioniše novi metod?
Tim naučnika koji predvodi Maneš Gupta (Maneesh Gupta) osmislio je način da se bakterije očuvaju u stabilnom obliku, a inspirisale su ih metode koje se koriste u proizvodnji bioloških đubriva.
Bakterije su stavljene u različite rastvore i zatim izložene procesu smrzavanja. Testiranjem je utvrđeno da saharoza najbolje štiti mikroorganizme tokom ovog procesa.
Nakon smrzavanja, bakterije tretirane saharozom su osušene i spakovane u plastične kesice, gde su ostale žive najmanje tri meseca.
U laboratorijskim uslovima testirano je koliko su osušene bakterije efikasne u proizvodnji biocementa. U eksperimentima su korišćene kolone ispunjene peskom, sličnim onom u dečijim igralištima, kao i prirodnim peskovitim tlom.
Nakon višestrukog prskanja kalcijum-hloridom i ureom, bakterije su proizvele biocement, pri čemu su uzorci napravljeni od peska sa dečijeg igrališta pokazali veću čvrstoću u poređenju sa onima od prirodnog tla.
Testiranje na terenu: Biocement jača tlo u roku od 24 sata
Nakon uspešnih laboratorijskih eksperimenata, istraživači su sproveli i testove na terenu. Osušene bakterije su raspoređene na površinu tla na parcelama veličine jednog kvadratnog metra, a zatim su prskane rastvorima uree i kalcijum-hlorida.
Rezultati su pokazali da je u roku od 24 sata gornji sloj tla postao čvršći, čime je dokazano da su bakterije u suvom obliku i dalje funkcionalne.
Pored toga, testirane su PVC cevi napunjene peskom i zemljom, gde je primećeno da se čvrstoća materijala povećava sa većim količinama kalcijum-hlorida i uree. Ovi rezultati otvaraju mogućnosti za primenu biocementa u stabilizaciji tla za privremene puteve, vojne kampove i brze građevinske projekte.
Budući da su bakterije sada dostupne u praktičnom i lako primenljivom obliku, mogućnosti njihove upotrebe su znatno proširene. Naučnici smatraju da su potrebna dodatna istraživanja kako bi se optimizovala efikasnost metode i omogućila njena masovna primena u realnim građevinskim projektima.
Rad o ovom istraživanju objavljen je u časopisu ACS Applied Materials & Interfaces.
Tagovi:
Maneš Gupta
Maneesh Gupta
ACS Applied Materials and Interfaces
Sporosarcina pasteurii
biocement
biocement iz kesice
inovacije u građevinskom sektoru
ekološka izgradnja
stabilizacija tla
dugotrajno održavanje betonskih konstrukcija
kalcijum karbonat
Komentari
Vaš komentar
Rubrike za dalje čitanje
Potpuna informacija je dostupna samo komercijalnim korisnicima-pretplatnicima i neophodno je da se ulogujete.
Pratite na našem portalu vesti, tendere, grantove, pravnu regulativu i izveštaje.
Registracija na eKapiji vam omogućava pristup potpunim informacijama i dnevnom biltenu
Naš dnevni ekonomski bilten će stizati na vašu mejl adresu krajem svakog radnog dana. Bilteni su personalizovani prema interesovanjima svakog korisnika zasebno,
uz konsultacije sa našim ekspertima.