(ximang.vn) Các vết nứt tế vi là nguyên nhân chính dẫn đến phá vỡ cấu trúc xây dựng. Hiện nay, một trong những phương pháp khả thi nhất để hạn chế các vết nứt này là để bê tông tự hàn các vết nứt lại. Gần đây, người ta phát hiện ra rằng các sản phẩm khoáng hình thành trong quá trình chuyển hóa của vi sinh vật (vi khuẩn) có thể hàn gắn vết nứt, cũng như góp phần cải thiện tính chất cơ lý của bê tông. Ngay lập tức, loại vật liệu này đã thu hút được rất nhiều sự quan tâm từ các nhà nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp tự liền vết nứt cho cũng như cải thiện tính bền cho vật liệu xây dựng.
>> Bê tông tự liền vết nứt: Kỷ nguyên mới cho ngành VLXD (P1)
>> Bê tông tự liền vết nứt: Kỷ nguyên mới cho ngành VLXD (P2)
4. Ứng dụng của vi khuẩn trong vật liệu xây dựng
Việc sử dụng bê tông sinh học trong công nghiệp xây dựng ngày càng trở nên phổ biến. Vật liệu này làm tăng độ bền của chất kết dính, cải thiện tính chất của cát. Hàn gắn các vết nứt các công trình đá vôi, các vết nứt trong bê tông và gạch. Có thể nói Bê tông sinh học đã có những kết quả thử nghiệm rất thành công trong hầu hết các lĩnh vực xây dựng. Trong bảng 4 và các hình minh họa (từ Hình 7 - Hình 12) dưới đây sẽ cho thấy một số lĩnh vực có khả năng tận dụng được nhiều ưu điểm của Bê tông sinh học:
![]()
![]()
5. Ưu điểm, nhược điểm của Bê tông sinh học
![]()
![]()
Ưu điểm:
- Tự vá lành các vết nứt nhỏ nhanh chóng giúp cấu kiện xây dựng bền vững;
- Tăng cường độ cho bê tông: Cường độ nén và cường độ uốn như ở Hình 13 và Hình 14;
- Hạn chế tối đa quá trình Oxy hóa cốt thép trong bê tông;
- Tăng tính chống thấm;
- Giảm ăn mòn cốt thép.
Nhược điểm:
- Hiện tại giá bê tông sinh học cao gấp khoảng 2 lần bê tông thông thường;
- Sự phát triển của vi khuẩn không tốt trong một số môi trường;
- Tỷ lệ pha trộn vi khuẩn trong bê tông sinh học chưa có tiêu chuẩn rõ ràng;
- Chi phí nghiên còn cứu khá tốn kém.
6. Bàn về các hướng nghiên cứu trong tương lai
- Việc phát hiện ra vật liệu này là một bước đột phá quan trọng trong ngành vật liệu xây dựng. Tuy vậy, vẫn cần phải có những nghiên cứu chuyên sâu nhằm đạt hiệu quả cao hơn của loại vật liệu này.
- Năm 2003, Rodriguez – Navarro đã phát hiện ra việc kết tủa quá nhanh của các tinh thể CaCO3 sẽ làm giảm hiệu quả quá trình tự vá vết nứt. Vì thế, những nghiên cứu chi tiết về quá trình này nên tập trung làm giảm thời gian kết tủa tinh thể CaCO3.
- Hiện nay, giá bê tông tự vá cao gấp đôi bê tông thông thường. Vì vậy, cần tiến hành nghiên cứu cho vi khuẩn ăn các dưỡng chất điều chế từ đường để giá bê tông có thể giảm đáng kể.
- Một vấn đề rất đáng quan tâm khác là bảo quản vi khuẩn như thế nào để chúng có thể sống lâu nhất. Để giữ vi khuẩn ngủ đông cho tới lúc cần chúng, người ta giữ vi khuẩn trong các bao nang nhỏ có thể phân hủy sinh học, bên trong chứa dưỡng chất cho vi khuẩn. Tuy nhiên, theo cách làm truyền thống này tỉ lệ sống vi khuẩn chưa cao. Do vậy, chúng ta cần nghiên cứu và đưa ra những giải pháp bảo quản vi khuẩn tối ưu trong tương lai để đạt được hiệu quả mong muốn.
7. Kết luận
- Bê tông sinh học có nhiều ưu điểm vượt trội so với bê tông truyền thống bởi nó thân thiện với môi trường, tự động vá liền vết nứt làm tăng độ bền của vật liệu xây dựng.
- Qua các nghiên cứu, cường độ chịu nén và chịu uốn của bê tông này đều cao hơn so với bê tông thông thường. Đây là một yếu tố có lợi, bởi cường độ chịu uốn của bê tông thường không cao.
- Tăng cường độ bê tông, giảm hấp thụ nước, chống ăn mòn cốt thép và vật liệu xây dựng khác trong bê tông.
- Chất kết dính làm từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh học tương đối dễ dàng tìm thấy. Loại vật liệu này sẽ sớm được cung cấp cho các kết cấu yêu cầu chất lượng cao và an toàn. Tuy vậy, cần đưa ra các phương pháp nhằm nâng cao tính khả thi và tiết kiệm chi phí nhất khi áp dụng công nghệ này vào thực tiễn.
- Bê tông sinh học là một loại vật liệu mới, thông minh; mang lại một phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới, một kỷ nguyên mới của ngành công nghiệp vật liệu xây dựng.
>> Bê tông tự liền vết nứt: Kỷ nguyên mới cho ngành VLXD (P2)
4. Ứng dụng của vi khuẩn trong vật liệu xây dựng
Việc sử dụng bê tông sinh học trong công nghiệp xây dựng ngày càng trở nên phổ biến. Vật liệu này làm tăng độ bền của chất kết dính, cải thiện tính chất của cát. Hàn gắn các vết nứt các công trình đá vôi, các vết nứt trong bê tông và gạch. Có thể nói Bê tông sinh học đã có những kết quả thử nghiệm rất thành công trong hầu hết các lĩnh vực xây dựng. Trong bảng 4 và các hình minh họa (từ Hình 7 - Hình 12) dưới đây sẽ cho thấy một số lĩnh vực có khả năng tận dụng được nhiều ưu điểm của Bê tông sinh học:
5. Ưu điểm, nhược điểm của Bê tông sinh học
Ưu điểm:
- Tự vá lành các vết nứt nhỏ nhanh chóng giúp cấu kiện xây dựng bền vững;
- Tăng cường độ cho bê tông: Cường độ nén và cường độ uốn như ở Hình 13 và Hình 14;
- Hạn chế tối đa quá trình Oxy hóa cốt thép trong bê tông;
- Tăng tính chống thấm;
- Giảm ăn mòn cốt thép.
Nhược điểm:
- Hiện tại giá bê tông sinh học cao gấp khoảng 2 lần bê tông thông thường;
- Sự phát triển của vi khuẩn không tốt trong một số môi trường;
- Tỷ lệ pha trộn vi khuẩn trong bê tông sinh học chưa có tiêu chuẩn rõ ràng;
- Chi phí nghiên còn cứu khá tốn kém.
6. Bàn về các hướng nghiên cứu trong tương lai
- Việc phát hiện ra vật liệu này là một bước đột phá quan trọng trong ngành vật liệu xây dựng. Tuy vậy, vẫn cần phải có những nghiên cứu chuyên sâu nhằm đạt hiệu quả cao hơn của loại vật liệu này.
- Năm 2003, Rodriguez – Navarro đã phát hiện ra việc kết tủa quá nhanh của các tinh thể CaCO3 sẽ làm giảm hiệu quả quá trình tự vá vết nứt. Vì thế, những nghiên cứu chi tiết về quá trình này nên tập trung làm giảm thời gian kết tủa tinh thể CaCO3.
- Hiện nay, giá bê tông tự vá cao gấp đôi bê tông thông thường. Vì vậy, cần tiến hành nghiên cứu cho vi khuẩn ăn các dưỡng chất điều chế từ đường để giá bê tông có thể giảm đáng kể.
- Một vấn đề rất đáng quan tâm khác là bảo quản vi khuẩn như thế nào để chúng có thể sống lâu nhất. Để giữ vi khuẩn ngủ đông cho tới lúc cần chúng, người ta giữ vi khuẩn trong các bao nang nhỏ có thể phân hủy sinh học, bên trong chứa dưỡng chất cho vi khuẩn. Tuy nhiên, theo cách làm truyền thống này tỉ lệ sống vi khuẩn chưa cao. Do vậy, chúng ta cần nghiên cứu và đưa ra những giải pháp bảo quản vi khuẩn tối ưu trong tương lai để đạt được hiệu quả mong muốn.
7. Kết luận
- Bê tông sinh học có nhiều ưu điểm vượt trội so với bê tông truyền thống bởi nó thân thiện với môi trường, tự động vá liền vết nứt làm tăng độ bền của vật liệu xây dựng.
- Qua các nghiên cứu, cường độ chịu nén và chịu uốn của bê tông này đều cao hơn so với bê tông thông thường. Đây là một yếu tố có lợi, bởi cường độ chịu uốn của bê tông thường không cao.
- Tăng cường độ bê tông, giảm hấp thụ nước, chống ăn mòn cốt thép và vật liệu xây dựng khác trong bê tông.
- Chất kết dính làm từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh học tương đối dễ dàng tìm thấy. Loại vật liệu này sẽ sớm được cung cấp cho các kết cấu yêu cầu chất lượng cao và an toàn. Tuy vậy, cần đưa ra các phương pháp nhằm nâng cao tính khả thi và tiết kiệm chi phí nhất khi áp dụng công nghệ này vào thực tiễn.
- Bê tông sinh học là một loại vật liệu mới, thông minh; mang lại một phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới, một kỷ nguyên mới của ngành công nghiệp vật liệu xây dựng.
Quỳnh Trang (Theo TTKHKT Xi măng)
