>> Bê tông tự liền vết nứt: Kỷ nguyên mới cho ngành VLXD (P2)
>> Bê tông tự liền vết nứt: Kỷ nguyên mới cho ngành VLXD (P3)
Bê tông sinh học là gì?
Khái niệm bê tông sinh học được Jonkers, giáo sư của trường Đại học Công nghệ Delft, Hà Lan đưa ra từ năm 2006. Ý tưởng của ông bắt nguồn từ việc nghĩ tới cơ chế khoáng hóa mà động vật sử dụng để tự hàn chỗ gãy xương. Bằng cách trộn sữa Canxi (Calcium lactate) với loại vi khuẩn làm ra CaCO
3, Jonkers nhận thấy có thể hàn bất kỳ vết nứt vào trên kết cấu bê tông. Theo Jonkers, loại bê tông này hoàn hảo cho các cấu trúc vốn rất khó để bảo dưỡng, chẳng hạn như những công trình ngầm dưới lòng đất, đường cao tốc, hoặc các giàn khoan dầu.
Vì vậy, có thể định nghĩa :“Bê tông sinh học” là loại bê tông thông thường có cấy thêm một số loại vi khuẩn theo một cấp phối nhất định. Trong quá trình hoạt động của chúng, dưới tác động của nước và oxy các vi khuẩn này sẽ chuyển hóa các chất dinh dưỡng hòa tan tạo ra các tinh thể CaCO3. Tinh thể CaCO3 tạo ra liên tục ở dạng không hòa tan đóng cứng trên bề mặt vết nứt sẽ làm cầu nối liền các vết nứt xuất hiện trên bề mặt bê tông. Bảng 1 dưới đây là bảng cấp phối cơ bản trong phòng thí nghiệm tạo ra bê tông sinh học.
Bảng 1: Tỷ lệ phối trộn tạo 7g vữa vi khuẩn
Mối nguy hiểm của các vết nứt tế vi trong bê tông
Các vết nứt tế vi trong bê tông xuất hiện trong quá trình đóng rắn và phát triển cường độ của bê tông. Đó là các nguyên nhân trực tiếp đến từ quá trình hydrat hóa xi măng, co ngót của bê tông… Trong thời gian ban đầu, tác hại của các vết nứt này thường không đáng kể. Tuy nhiên, trong thời gian dài, các tác động đến từ yếu tố bên ngoài sẽ gây ảnh hưởng xấu thậm chí rất nghiêm trọng đến tính chất của bê tông. Sau quá trình đóng rắn, nước và các tác nhân ăn mòn sẽ len lỏi vào các vết nứt này làm xói mòn bê tông và tạo điều kiện thuận lợi cho các tác nhân ăn mòn xâm nhập, phá hủy cốt thép dẫn đến phá hủy toàn bộ cấu kiện xây dựng. Về nguyên tắc, xử lý các vết nứt có nhiều phương pháp khác nhau. Tuy nhiên, để vật liệu tự vá vết nứt là một ưu điểm lớn của bê tông sinh học.
1. Phân loại vi khuẩn có khả năng tạo khoáng CaCO3
Cho đến nay, sau nhiều nghiên cứu, người ta chia vi khuẩn có khả năng tạo tinh thể CaCO3 thành 3 nhóm:
Nhóm 1: Phân loại dựa trên hình dạng;
Nhóm 2: Phân loại dựa trên tính chất Gram (Gram Stain);
Nhóm 3: Dựa trên nhu cầu oxy;
Quỳnh Trang (Theo TTKHKT Xi măng)