房子更堅(jiān)固：裂縫自愈的混凝土

房子更堅(jiān)固：裂縫自愈的混凝土

地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)的結(jié)合正在給建筑材料帶來(lái)新突破，這就是能夠使裂縫自愈的混凝土。那么其中的秘密武器是什么？答案是細(xì)菌。

荷蘭代爾夫特理工大學(xué)教授亨德里克·容克斯過(guò)去 6 年一直嘗試開(kāi)發(fā)“生物混凝土”。他在混凝土中添加了特殊的“愈合材料”。當(dāng)水通過(guò)裂縫滲透進(jìn)混凝土?xí)r，這種材料將被激活。當(dāng)材料被激活后，“魔法”就將上演。

容克斯使用了能在強(qiáng)堿性混凝土環(huán)境中生存數(shù)十年的芽孢桿菌，并利用乳酸鈣作為這些細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。這些細(xì)菌和化學(xué)物質(zhì)被封裝在由生物降解塑料制成的膠囊中，并被埋入混凝土。當(dāng)有水接觸這一膠囊時(shí)，膠囊將會(huì)融化，細(xì)菌將開(kāi)始生長(zhǎng)，并以乳酸鈣作為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源生成混凝土的主要成分石灰石。隨后，裂縫將會(huì)“愈合”。

到目前為止，這種生物混凝土能在約 3 周時(shí)間里愈合最多 0.8mm 寬的裂縫。這種材料也可以被摻雜在常規(guī)混凝土之中，帶來(lái)裂縫自愈的效果。容克斯表示：“自然給我們帶來(lái)了許多免費(fèi)的功能。如果我們能在材料中利用這些功能，那么將可以從中受益。”

生物混凝土帶來(lái)的好處顯而易見(jiàn)。目前，混凝土是全球最常用的建筑材料，而通過(guò)采用具有自愈能力的混凝土，鋼筋用量可以減少，從而降低建筑成本。此外，在建造危險(xiǎn)物質(zhì)容器時(shí)，這也是一種更理想的材料。因?yàn)楫?dāng)容器需要維修時(shí)，此類(lèi)材料可以避免工人暴露在危險(xiǎn)環(huán)境中。不過(guò)容克斯也承認(rèn)，在短期內(nèi)，以傳統(tǒng)方式修復(fù)混凝土裂縫更為經(jīng)濟(jì)。

目前，研究人員仍在測(cè)試，生物混凝土在極端溫度和壓力情況下的表現(xiàn)。如果一切進(jìn)展良好，那么這款材料將于明年被投向市場(chǎng)。

來(lái)源：中國(guó)建筑科學(xué)研究