Beton high-tech

22 maja 2015 - B

Beton jest najpopularniejszym materiałem budowlanym na świecie. Elastyczny, wytrzymały, dający się kształtować na wiele sposobów, barwić, wyginać jest wyjątkowo atrakcyjnym budulcem. Nie ma jednak na świecie nic wiecznego i nawet beton podlega degradacji. Wystarczy niewielka szczelina czy pękniecie w betonowej ścianie, by dostająca się tam woda, w połączeniu ze zmiennymi warunkami atmosferycznymi rozpoczęła proces niszczenia zwartej, cementowej struktury.

Eric Schlan­gen i Henk Jon­kers, holen­der­scy naukow­cy z Poli­tech­ni­ki w Delft od 2006 roku pra­co­wa­li nad meto­dą wydłu­że­nia trwa­ło­ści beto­nu, nad spo­so­bem zabez­pie­cze­nia go przez ero­zją. I naj­praw­do­po­dob­niej im się uda­ło: nie­daw­no ogło­si­li bar­dzo obie­cu­ją­ce wyni­ki swo­ich dość nie­ty­po­wych eks­pe­ry­men­tów. Naukow­cy zna­leź­li bowiem gatu­nek… bak­te­rii, któ­re ulo­ko­wa­ne w beto­no­wych kon­struk­cjach w przy­pad­ku ich pęk­nię­cia będą je „leczyć”. To bak­te­rie z rodza­ju Bacil­lus, któ­re wpro­wa­dzo­ne to two­rzą­cej beton mie­szan­ki mogą pozo­sta­wać w niej w uśpie­niu dzie­siąt­ki lat (bez powie­trza, świa­tła, poży­wie­nia). Naukow­cy zaob­ser­wo­wa­li, że bak­te­rie te, gdy się je „obu­dzi” potra­fią pro­du­ko­wać mate­riał o cha­rak­te­ry­sty­ce wapie­nia, a więc taki, któ­ry dosko­na­le uzu­peł­niał­by szcze­li­ny w beto­nie.

Pyta­niem było tyl­ko, jak pobu­dzić zato­pio­ne w beto­nie bak­te­rie do życia – i to w odpo­wied­nim, nie­przy­pad­ko­wym momen­cie. I na to zna­leź­li spo­sób naukow­cy: w tym samym beto­nie zato­pi­li rów­nież spe­cjal­ne kap­suł­ki. To zamknię­ty w roz­pusz­cza­ją­cych się w wodzie powło­kach mle­czan wap­nia. W chwi­li dosta­nia się wody w szcze­li­nę, pęk­nię­cie w beto­nie kap­suł­ki będą się roz­pusz­czać i uwal­niać poży­wie­nie, któ­re pobu­dzi do życia bak­te­rie. A te wypro­du­ku­ją wapien­ną sub­stan­cję, któ­ra wypeł­ni i zaskle­pi szcze­li­ny w beto­nie.

Samo­na­pra­wia­ją­cy się beton – to jeden z wyna­laz­ków, któ­re być może zre­wo­lu­cjo­ni­zu­ją współ­cze­sne budow­nic­two. Ale beton inspi­ru­je tak­że naukow­ców z innych dzie­dzin. Od lat na całym świe­cie szta­by spe­cja­li­stów opra­co­wu­ją taką odmia­nę tego budul­ca, któ­ra będzie… pochła­nia­ła dwu­tle­nek węgla oraz roz­ma­ite inne zanie­czysz­cze­nia, w któ­ry­mi bory­ka­my się w mia­stach. W zna­nym z budyn­ku muzeum mie­ście Bil­bao już ist­nie­je chod­nik, wypro­du­ko­wa­ny z płyt z odmia­ny beto­nu o nazwie Geo­Si­lex, mają­ce­go zdol­ność pochła­nia­nia dwu­tlen­ku węgla, a więc oczysz­cza­nia powie­trza na podo­bień­stwo foto­syn­te­zu­ją­cych roślin. Jak poda­je por­tal UrbNews.pl: „Geo­Si­lex, pozy­ski­wa­ny w cało­ści z odpa­dów prze­my­sło­wych posia­da zdol­ność pochła­nia­nia CO2 z atmos­fe­ry. Dwu­tle­nek węgla, któ­ry jest cięż­szy od tle­nu, opa­da wła­śnie w kie­run­ku gle­by, gdzie w sku­tek pro­stej reak­cji che­micz­nej jest absor­bo­wa­ny przez pły­ty chod­ni­ko­we. Sama pły­ta poprzez absorb­cję nie zwięk­sza swo­je­go roz­mia­ru, a wagę”.

Duń­scy naukow­cy w ramach pro­jek­tu unij­ne­go pra­cu­ją nato­miast nad beto­nem, któ­re­go odkry­te płasz­czy­zny pokry­wa­ne były­by dwu­tlen­ku tyta­nu (TiO2), tak­że powo­du­ją­cym wchła­nia­nie zanie­czysz­czeń. „W ramach ini­cja­ty­wy finan­so­wa­nej ze środ­ków UE opra­co­wa­no beto­ny, któ­re potra­fią zwal­czać zanie­czysz­cze­nia, samo­oczysz­czać się i zapew­niać tanią i wyso­ce sku­tecz­ną izo­la­cję ciepl­ną” — moż­na się dowie­dzieć ze stro­ny Komi­sji Euro­pej­skiej.

Popu­lar­ność beto­nu jako pod­sta­wo­we­go budul­ca we współ­cze­snej archi­tek­tu­rze nie spa­da. Nic więc dziw­ne­go, że poszu­ku­je się takich jego odmian, dzię­ki któ­rym budyn­ki będą nie tyl­ko funk­cjo­nal­ne i este­tycz­ne, ale też wydaj­ne i eko­lo­gicz­ne.