Beton heilt Risse künftig komplett selbst
Bakterien der Art Bacillus cohnii füllen Beschädigungen mit Calciumkarbonat von alleine auf
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Künstliche Rissbildung in einem Betonblock zu Testzwecken (Foto: dvfu.ru/en) |
Wladiwostok (pte004/19.02.2021/06:15)
Beton, den Ingenieure des Polytechnischen Instituts der Far Eastern Federal University https://www.dvfu.ru/en/ (FEFU) im russischen Wladiwostok anrühren, zeigt nach dem Aushärten eine verblüffende Eigenschaft: Risse mit einer Breite von 0,2 bis 0,6 Millimeter schließen sich wie von Geisterhand innerhalb von 28 Tagen. Die Reparaturarbeit leisten Bakterien; Die den wissenschaftlichen Namen Bacillus cohnii tragen. Die Forscher reichern das Wasser, das Sand, Kies und Zement zugefügt wird, mit Bakterien an. Diese überleben viele Jahre in den Poren des Betons, halten gewissermaßen einen ausgiebigen Winterschlaf. Wenn sie auf Grund von Rissen mit dem Sauerstoff der Luft und Feuchtigkeit in Berührung kommen beginnt ihr Stoffwechsel wieder zu arbeiten. Sie atmen Kohlendioxid aus der Luft ein und scheiden Calciumkarbonat aus, das kristallisiert und die Risse schließt.
[b]Mikroorganismen leben länger als ein Bauwerk[/b]
Nach getaner Arbeit fallen sie wieder in den Winterschlaf. Sie können die Lebenszeit eines Bauwerks aus Beton locker überleben und es in dieser Zeit rissfrei halten. Das ist besonders wichtig für erdbebengefährdete Regionen. Schon leichtere Erdbewegungen können zu Rissbildungen in Betongebäuden führen, die sich meist weiter ausbreiten. Eindringendes Wasser lässt den Stahl im Inneren rosten, sodass er sich mit der Zeit auflöst und das Bauwerk einzustürzen droht. In Regionen mit zeitweise starkem Frost ist die Gefahr besonders groß. Eindringendes Wasser dehnt sich aus, wenn es gefriert, sodass sich die Risse schnell verbreitern.
[b]Reparaturen werden reduziert oder vermieden[/b]
„Die Nachfrage nach Materialien mit der Fähigkeit zur Selbstdiagnose und Selbstreparatur ist groß", so die Erfahrung von Professor Roman Fediuk, der das Entwicklerteam leitet. „Dank der im Beton arbeitenden Bakterien können technisch komplexe und teure Reparaturverfahren reduziert oder vermieden werden."
Die Bakterien lassen sich im Labor in großen Mengen kultivieren. Die Nährstoffe wurden so gewählt, dass sich die Mikroorganismen schon zuvor an die rauen Bedingungen im ausgehärteten Beton gewöhnen und das gewünschte Produkt, Calciumkarbonat, in möglichst großen Mengen freisetzen, wenn die Umgebungsbedingungen es zulassen.
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