Bakterium macht Stahlbeton immun gegen Rost
Eindringendes Wasser wird neutralisiert - Standfestigkeit des gesamten Bauwerks somit gesichert
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Bakterieller Rostschutz für den Stahlbau entwickelt (Foto: Tama66, pixabay.com) |
Ehime (pte001/24.09.2019/06:00) Forscher der Ehime Unversity http://www.ehime-u.ac.jp haben ein neues Verfahren mit Bakterien entwickelt, die Brücken und andere Bauwerke aus Stahlbeton künftig vor gefährlichem Rost schützen soll. Bei der Methode wird Wasser, das sich einen Weg ins Innere bahnt, neutralisiert. Aufgrund von Schäden an der Außenhülle kann es eindringen und den Bewehrungsstahl angreifen. Das Volumen des sich bildenden Rosts ist größer als das von Stahl, sodass weitere Risse entstehen.
Bacillus subtilis natto
Die Forscher mischen Bacillus subtilis natto in die pulvrige Mixtur, aus der Beton entsteht, wenn man Wasser zugibt. Das Bakterium gewinnt seine Energie durch die Aufnahme von Sauerstoff und Nährstoffen, die andere Mikroorganismen erzeugen. Es kann in unwirtlicher Umgebung - Zement ist eine solche - lange Zeit überleben. Salz und extreme pH-Werte machen ihm nichts aus. Um zu überleben bildet es im Inneren Endosporen aus. Dringt Wasser ein, erwacht das Bakterium zum Leben. Es bindet den aufgrund elektrochemischer Reaktionen aus dem Wasser freiwerdenden Sauerstoff, sodass er keine Chance mehr hat, den Stahl anzugreifen
Die japanischen Forscher haben eine Reihe unterschiedlicher Messmethoden genutzt, um die Effektivität des Bakteriums zu erfassen. Sie fanden heraus, dass die Menge an freiem Sauerstoff entscheidend niedriger ist, wenn das Bakterium anwesend ist. Das bedeutet, dass der Stahl weniger gefährdet ist, auch wenn er Sauerstoff ausgesetzt ist. Das Bakterium ist vor allem in Japan sehr bekannt. Es wird zur Herstellung einer traditionellen Speise aus Sojabohnen genutzt, die als Natto bezeichnet wird.
Selbstständige Heilung
Werden dem Bakterium zusätzlich Mikroorganismen beigefügt, die bei eindringendem Wasser eine Calciumverbindung ausscheiden, verschließt dies kleine Risse, sodass kein Wasser mehr eindringen kann. Größere Schäden lassen sich so jedoch nicht reparieren. Diese müssen konventionell beseitigt werden. Dazu wird der Stahl entrostet, eventuell mit einer Schutzschicht versehen und dann wieder unter Beton "versteckt", um ihn von der aggressiven Außenwelt abzuschotten.
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