17:27 2022-05-24
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii folosesc bacterii pentru a spori rezistența betonului
_ Cercetătorii folosesc bacterii pentru a îmbunătăți betonul rezistență
Betonul, cu costul scăzut, rezistența la compresiune bună și comoditatea de fabricație, este unul dintre cele mai utilizate materiale în construcții. Cu toate acestea, odată cu accelerarea urbanizării, agregatele naturale pentru amestecarea cu beton, cum ar fi nisipul și pietrișul, sunt insuficiente.
Deși substanțele reciclate pot înlocui amestecul natural pentru a produce beton de agregate grosiere reciclate (RCAC), ele poate provoca diverse probleme — în special în regiunile reci, ciclurile zilnice de îngheț-dezgheț pot deteriora betonul, ducând la probleme de siguranță.
Într-o lucrare publicată recent în Journal of Cleaner Production, cercetătorii de la Xi'an Jiaotong- Departamentul de Inginerie Civilă al Universității din Liverpool a aplicat bacterii denitrificatoare agregatului grosier reciclat (RCA) și a îmbunătățit rezistența și durabilitatea betonului. RCAC tratat poate rezista la 225 de cicluri de îngheț-dezgheț, adică cu 75 mai mult decât cele fără tratament, făcându-l potrivit pentru utilizare pe scară largă în zonele reci.
Metode tradiționale
Profesor Chee Seong Chin , autorul corespondent al lucrării, spune că modalitățile tradiționale de îmbunătățire a rezistenței betonului la îngheț-dezgheț sunt nesustenabile pe termen lung.
„Aceste metode, cum ar fi reducerea raportului apă-ciment și creșterea aditivilor chimici , crește utilizarea substanțelor chimice, lăsând impacturi negative asupra durabilității. În comparație, oferim o soluție ecologică. Metoda noastră folosește bacterii denitrificatoare și nu conține și nu creează substanțe otrăvitoare sau poluante", spune el.
p>O scădere a absorbției de apă
Reducerea absorbției de apă este crucială pentru creșterea rezistenței la îngheț-dezgheț a RCAC, explică profesorul Chin.
În timpul ciclurilor de îngheț-dezgheț, apa pătrunde în beton, creând fisuri în structură și reducerea durabilității acesteia. Când apa îngheață, se extinde. Cu cât este mai multă apă, cu atât se umflă mai mult și cu cât se umflă mai mult, cu atât mai multe daune.
„Dacă nu este tratată de bacterii, utilizarea RCA în beton poate crește absorbția apei datorită structurii sale libere și porozității mari, în timp ce denitrificarea bacteriile pot bloca găurile în care intră apa, reducând efectiv apa liberă absorbită în interiorul betonului cu 33%. Împiedică absorbția apei din exterior, reducând astfel umflarea din interior", spune el.
A. structură mai stabilă
În plus, bacteriile pot, de asemenea, să îmbunătățească capacitatea betonului de a rezista expansiunii la înghețul apei, creând o structură mai stabilă, spune profesorul Chin.
„Galurile și porii RCAC sunt umplute cu cristale de carbonat de calciu create de bacterii, făcând structura mai densă și scăzând efectul de expansiune al apei înghețate.Pe baza experimentului nostru, bacteriile denitrificatoare pot îmbunătăți rezistența la compresiune și rezistența la rupere la tracțiune cu 30,3% și, respectiv, 20,3%. bacteriile consumă în exces c hidroxid de alciu în timpul procesului de biomineralizare, făcând betonul mai rezistent la îngheț. Hidroxidul de calciu dintre agregate și matricea de ciment sunt în general considerați factori negativi în ceea ce privește rezistența și durabilitatea”, spune el.
Deși această metodă nouă a crescut semnificativ rezistența la îngheț-dezgheț a RCAC, sunt necesare cercetări suplimentare. pentru a spori rezistența prin utilizarea nanomaterialelor sau a altor materiale cimentare cu metode de bio-mineralizare, spune profesorul Chin.
„Cercetarea viitoare trebuie să investigheze costul economic și să cuantifice impactul asupra mediului printr-o evaluare a ciclului de viață”. adaugă el.
Comentarii:
Adauga Comentariu