Meggyógyíthatja-e magát a megrepedt beton? És ha igen, milyen titokzatos működési elvnek köszönhetően?
A Ghenti Egyetem kutató Belgiumban egy első ránézésre hagyományos betonnak látszó anyaggal kísérleteznek.
Amelynek van azonban egy különleges tulajdonsága: képes külső beavatkozás nélkül begyógyítani a rajta támadt repedéseket.
- A betonban nagy felszívóképességű polimerek vannak – magyarázza Elke Gruyaert, a Ghenti Egyetem mérnöke. – Amikor létrejön egy repedés, és belefolyik a víz, ezek a polimerek megduzzadnak, és elzárják a víz útját, vagyis begyógyítják a repedést.
A polimer-kapszulákat a betonkeverékbe öntik. Amikor a beton megszárad a kutatók megrepesztik és várják, mi történik. Majd mérik az anyag mechanikai tulajdonságait, vízzáró képességét és tartósságát.
- Ha a kis repedés azonnal elkezd beforrni, akkor nem áll fenn a veszély, hogy kiszélesedik. Így a teljes építmény esetében megszűnik a leomlás kockázata – mondja Brenda Debbaut, mérnök. – Azelőtt megállítjuk a folyamatot, mielőtt komolyabb problémát okozna.
A Healcon nevű európai kutatási projekt tudósai szerint ezek a ruganyos polimerek védelmet jelenthetnek olyan dinamikus terhelés alatt álló építményeknek, mint a hidak vagy az alagutak, amelyeknél a kisebb repedések is veszélyes korróziós folyamatokat indíthatnak el.
- Nem kell, hogy a beforrt beton teljesen visszanyerje a szilárdságát, hiszen az elég erős így is – magyarázza Nele de Belie, a Healcon projekt koordinátora. – Fontos viszont, hogy visszanyerje a vízzáró képességét, ami a tartósság megőrzése miatt fontos.
Másik útja is lehet annak, hogy a betonon keletkezett sérülések maguktól beforrjanak. Hollandiában, a Delfti Műszaki Egyetemen a kutatóknak van egy ötletük, milyen összetevő lenne alkalmas a feladatra. A jelölt egy baktérium.
- Ezek a baktériumok olyan helyekről származnak földön, ahol a közeg hasonlatos a betonfelülethez – mondja Henk Jonkers, a Delfti egyetem biológusa. – Mechanikai értelemben kőszerű, kémiai értelemben lúgos, magas PH-értékkel. Ezek a baktériumok jól növekednek ilyen környezetben, nem patogének, vagyis nem okoznak kárt az emberi szervezetnek, sem a környezetnek.
Ha egy apró repedés megjelenik, a betonban lévő baktériumok a befolyó víz hatására aktivizálódnak és meszet választanak ki, amely elzárja a hasadékot. A kutatók most az vizsgálják, mennyire vízálló ez a tömítés.
- Azt próbáljuk megállapítani, hogy az így beforrasztott repedésbe be tud-e hatolni a víz, ha igen mennyire, és mekkora a különbség a repedés előtti és utáni állapot között – magyarázza Eirini Tziviloglou, mérnök.
A tudósok most valódi épületeken szeretnék alkalmazni az eredményeiket. Mivel Európa hídjainak és alagútjainak a hetven százaléka beton, az új, öngyógyító komponensek piaca gyorsan bővülhet az elkövetkező pár évben.
- Az építkezés ára ettől növekedni fog, ugyanakkor a fenntartás olcsóbb lesz, és megnövekszik az épületek élettartama is, így végső soron az öngyógyító beton hosszú távon gazdasági értelemben is pozitív képet mutat – szögezi le a projekt koordinátora, Nele de Belie.
Ugyanakkor az öngyógyító beton üzemszerű alkalmazásáig még számos vizsgálatra van szükség.