Ač je to k nevíře, beton, který se používal už ve starověku, je stále nejčastějším stavebním materiálem, byť se recepty mohou lišit. Jeho síla je v jednoduchosti spojené s odolností. Beton, tedy moderní beton by vydržel velmi dlouho, pokud by ovšem nebyl vystaven vnějším vlivům, především počasí. Betonové stavby v reálném světě ale pochopitelně čelí reálným podmínkám a ty se s nimi moc nepárají. Beton postupně praská a drolí se.
Proto beton potřebuje neustálou údržbu. Ta ovšem není zrovna jednoduchá, levná ani vstřícná k životnímu prostředí. Materiáloví vědci se snaží rozmanitými postupy zajistit, aby beton déle vydržel. Pozoruhodný nápad měli na americké Drexel University ve Filadelfii. Vyvinuli samoopravný beton, který je do jisté míry živý.
Tento beton obsahuje polymerová vlákna BioFiber, které beton samy o sobě zpevňují a zároveň nesou samoopravnou technologii. Jsou totiž potažené vrstvou hydrogelu, který obsahuje endospory bakterií. Hydrogel je ještě chráněný tenkým polymerovým filmem. Endospory jen tak sedí a čekají na příležitost.
Ta přijde, když v blízkosti hydrogelu s endosporami vznikne v betonu prasklina. Do praskliny pronikne vlhkost, hydrogel nabobtná, endospory se vzbudí, přemění se na bakterie a ty budou pojídat uhlík a vápník z betonu, čímž vytvoří uhličitan vápenatý, který vyspraví dotyčnou prasklinu.
Jak uvádí vedoucí výzkumného týmu Amir Farnam, jde o pozoruhodný vývoj, kdy se ze staveb stávají „živé“ objekty, kterým jsou vlastní některé funkce živých organismů. Vlákna BioFiber podle Farnama vlastně napodobují opravování živé tkáně látkami a buňkami, které jsou obsažené v krvi. V případě samoopravného betonu se „poranění“ hojí různou dobu podle podmínek, ale obvykle to netrvá déle než jeden dva dny.
Podobné pokusy s bakteriemi v betonu se objevily již dříve. Obvykle se ale potýkaly s tím, jak zajistit, aby mikroby v betonu vydržely delší dobu v použitelném stavu. Technologie BioFiber to elegantně řeší endosporami, které mohou čekat v dormantním stavu velmi dlouho. Pokud se samoopravný beton prosadí, mělo by to přinést úspory v údržbě betonových staveb, a také méně emisí uhlíku.
Video: Drexel University professor explains how I-95 collapse in Philadelphia could have happened
Literatura
Beton s nanosazemi je elektricky vodivý a vyrábí teplo
Autor: Stanislav Mihulka (24.04.2021)
Použité roušky nalezly nový život v betonu
Autor: Stanislav Mihulka (02.05.2022)
Úspěch materiálové vědy: Kvalitní beton s plnivem ze starých pneumatik
Autor: Stanislav Mihulka (13.08.2022)
Překvapivé řešení: Bylo konečně odhaleno tajemství římského betonu?
Autor: Stanislav Mihulka (07.01.2023)
Diskuze:
Římský beton
Vinkler Slavomil,2023-11-21 19:35:36
Betony stavěné Římany vykazovaly vysokou samoopravnost i bez bakterií. Takový Panteon drží dodnes, na rozdíl od mostů D1. Asi se ale pořád neví přesně proč.
Re: Římský beton
Florian Stanislav,2023-11-21 20:06:18
Římský beton je zhruba naše hydraulické vápno, přidával se vulkanický popel, mořská voda a drcené sopečné horniny
Zdroj: https://www.ceskestavby.cz/clanky/rimsky-beton-v-cem-spociva-tajemstvi-odolneho-vynalezu-rimanu-30312.html
Cement je směs křemičitanů hlavně vápenatých typu 3CaO.SiO2.
Článek:" budou pojídat uhlík a vápník z betonu, čímž vytvoří uhličitan vápenatý, který vyspraví dotyčnou prasklinu."
Komentář : Věta při prvním pohledu ukazuje, že uhlík a vápník jsou z betonu, kde ovšem uhlík není. Takže uhlík ze vzduchu z CO2. Jde tedy o reakci obdobnou tuhnutí malty.
V tuhnoucím cementu ( betonu) jsou různé hydratované křemičitany ( nejjednodušší je 2CaO.SiO2. H2O) + Ca(OH)2.
A hydratovaný cement je ve vodě nerozpustný.
Takže pojídání uhlíku a vápníku z betonu vypadá spíš na reakci
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O.
Re: Římský beton
J. Tuser,2023-11-21 20:42:51
Něco o římském betonu psali i tady:
https://www.osel.cz/12669-prekvapive-reseni-bylo-konecne-odhaleno-tajemstvi-rimskeho-betonu.html
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
