Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov slovenije
ovitek_maj_2009.jpg

Objavljeno v: Gradbeni vestnik - januar 2020

Avtorji

asist. dr. Petra Štukovnik, univ. dipl. geol.
prof. dr. Violeta Bokan Bosiljkov, univ. dipl. inž. grad.
izr. prof. dr. Marjan Marinšek, univ. dipl. kem.

SAMOCELJENJE BETONA ZARADI DELOVANJA BAKTERIJ

UDK: 582.23:691.32

 

Povzetek l V prispevku poročamo o rezultatih prvih preiskav biobetona, ki ima
lastnosti samoceljenja. Beton smo izdelali z uporabo dodatka za samoceljenje, kapsul
z bakterijami in hrano. Znano je, da lahko nekateri mikroorganizmi, zlasti bakterije,
s svojo presnovo obarjajo karbonate. Kristali obarjenega kalcijevega karbonata polnijo
razpoke, ki se oblikujejo na površini ali v notranjosti betona, ter jih postopoma popolnoma
zaprejo. S tem se poveča odpornost betona proti vdoru kapljevin in z njimi škodljivih
snovi. Življenjska doba betona je lahko zato bistveno podaljšana. Obarjen kalcijev karbonat
pa lahko izboljša tudi mehanske lastnosti betona. Na pripravljenih vzorcih smo
spremljali rezultate delovanja bakterij v različnih okoljih, saj je aktivnost uporabljene vrste
bakterij odvisna od pogojev okolja, v katerem je biobeton. Obarjanju CaCO3 smo sledili
s pomočjo mikroskopskih tehnik (optična in SEM-EDS mikroskopija), trdnost betona pa
smo določili na prizmatičnih vzorcih. Rezultati preiskav so potrdili sovisnost med učinkovitostjo
samoceljenja biobetona in pogoji okolja. Pokazali smo tudi, da je CaCO3, ki se
obarja v razpoki, sposoben zagotoviti določeno natezno trdnost v območju samozaceljene
razpoke.
Ključne besede: razpoke v betonu, biobeton, delovanje bakterij, obarjanje kalcita,
samoceljenje betona

 

Povzetek

V prispevku poročamo o rezultatih prvih preiskav biobetona, ki ima lastnosti samoceljenja. Beton smo izdelali z uporabo dodatka za samoceljenje, kapsul z bakterijami in hrano. Znano je, da lahko nekateri mikroorganizmi, zlasti bakterije, s svojo presnovo obarjajo karbonate. Kristali obarjenega kalcijevega karbonata polnijo razpoke, ki se oblikujejo na površini ali v notranjosti betona, ter jih postopoma popolnoma zaprejo. S tem se poveča odpornost betona proti vdoru kapljevin in z njimi škodljivih snovi. Življenjska doba betona je lahko zato bistveno podaljšana. Obarjen kalcijev karbonat pa lahko izboljša tudi mehanske lastnosti betona. Na pripravljenih vzorcih smo spremljali rezultate delovanja bakterij v različnih okoljih, saj je aktivnost uporabljene vrste bakterij odvisna od pogojev okolja, v katerem je biobeton. Obarjanju CaCO3 smo sledili s pomočjo mikroskopskih tehnik (optična in SEM-EDS mikroskopija), trdnost betona pa smo določili na prizmatičnih vzorcih. Rezultati preiskav so potrdili sovisnost med učinkovitostjo samoceljenja biobetona in pogoji okolja. Pokazali smo tudi, da je CaCO3, ki se obarja v razpoki, sposoben zagotoviti določeno natezno trdnost v območju samozaceljene razpoke.

Ključne besede: razpoke v betonu, biobeton, delovanje bakterij, obarjanje kalcita, samoceljenje betona

Brezplačen elektronski izvod revije:
Celoten članek si preberite v elektronski različici revije Gradbeni vestnik v PDF obliki.

BACTERIAL-BASED SELF-HEALING OF CONCRETE

 

Povzetek l V prispevku poročamo o rezultatih prvih preiskav biobetona, ki ima
lastnosti samoceljenja. Beton smo izdelali z uporabo dodatka za samoceljenje, kapsul
z bakterijami in hrano. Znano je, da lahko nekateri mikroorganizmi, zlasti bakterije,
s svojo presnovo obarjajo karbonate. Kristali obarjenega kalcijevega karbonata polnijo
razpoke, ki se oblikujejo na površini ali v notranjosti betona, ter jih postopoma popolnoma
zaprejo. S tem se poveča odpornost betona proti vdoru kapljevin in z njimi škodljivih
snovi. Življenjska doba betona je lahko zato bistveno podaljšana. Obarjen kalcijev karbonat
pa lahko izboljša tudi mehanske lastnosti betona. Na pripravljenih vzorcih smo
spremljali rezultate delovanja bakterij v različnih okoljih, saj je aktivnost uporabljene vrste
bakterij odvisna od pogojev okolja, v katerem je biobeton. Obarjanju CaCO3 smo sledili
s pomočjo mikroskopskih tehnik (optična in SEM-EDS mikroskopija), trdnost betona pa
smo določili na prizmatičnih vzorcih. Rezultati preiskav so potrdili sovisnost med učinkovitostjo
samoceljenja biobetona in pogoji okolja. Pokazali smo tudi, da je CaCO3, ki se
obarja v razpoki, sposoben zagotoviti določeno natezno trdnost v območju samozaceljene
razpoke.
Ključne besede: razpoke v betonu, biobeton, delovanje bakterij, obarjanje kalcita,
samoceljenje betona

 

Summary

This article reports the results of tests carried out on self-healing bio-concrete. The concrete was made using self-healing additives, capsules with bacteria and their food. It is known that some microorganisms, especially bacteria, precipitate carbonates through their metabolism. Crystals of precipitated calcium carbonate fill and gradually completely close the cracks that form either on the surface or the inside of concrete. This increases the resistance of concrete to the penetration of liquids with harmful substances and thus considerably extends the life span of concrete structures. The precipitated calcium carbonate can also improve the mechanical properties of concrete. Prepared samples were used to monitor the results of bacterial activity in different environments, as their activity depends on the environmental conditions to which bio-concrete was exposed. CaCO3 precipitation was observed using microscopic techniques (optical and SEM-EDS microscopy), and concrete strength was determined on prismatic specimens. The results of the tests confirmed the correlation between the self-healing ability of bio-concrete and environmental conditions. Additionally, we were able to show that CaCO3, which precipitates in the crack, is able to provide certain tensile strength to the self-healed crack.

Key words: cracks in concrete, bioconcrete, bacterial activity, calcite precipitation, self-healing of concrete

Karlovška 3
1000 Ljubljana, SLOVENIJA

Phone: +386 1 52-40-200
Fax: +386 1 52-40-199
email: gradb.zveza@siol.net,
gradbeni.vestnik@siol.net
http://www.zveza-dgits.si