Beton high-tech

22 maja 2015 - B

fot. Hyena, domena publiczna

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, proj. Eric Schlangen i Henk Jonkers

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”.

Samonaprawiający się beton, proj. Eric Schlangen i Henk Jonkers

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.