تأثير باكتري در خود ترميمي بتن زيستي با افزايش مقاومت فشاري

Effect of bacteria on self-healing of bio-concrete by increasing compressive strength

بتن يكي از پركاربردترين مصالح توليدي در دنيا است. ترك‌خوردگي در بتن مسئله­ي شايعي است كه در اثر مقاومت كششي نسبتاً كم آن رخ مي­دهد. ترك­هاي ايجاد شده در بتن، دليل اصلي كاهشدوام و عمر مفيد سازه­هاي بتني هستند. ترميم مناسب و به‌موقع ريزترك­هاي اوليه به‌منظور جلوگيري از گسترش آنها در بتن و كاهش هزينه­هاي زياد تعمير و نگهداري، امري ضروري است. به همين منظور، روش­هاي خودترميمي توسعه يافته­اند. افزودن ميكروارگانيسم­ها در نسبت­هاي اختلاط بتن و توليد بتن زيستي يك استراتژي هوشمند و سازگار با محيط‌زيست براي ترميم ترك­هاي بتن است ويك موضوع جديد و نوآوري در صنعت بتن محسوب مي­شود. گونه­هاي باكتريايي مقاوم در شرايط محيطي سخت و خشن بتن، نظير باسيلوس­ها، با توليد رسوب كربنات كلسيم طي يك فرآيند هيدراتاسيون مستمر، مي‌توانند با پر كردن ريزترك‌هاي تازه تشكيل‌شده، بتن را ترميم نمايند.هدف مقاله حاضر، شناسايي گونه­ي باكتري مؤثر، و ميزان تأثير آن بر خواص مقاومتي بتن، به‌عنوان يك عامل ترميم­كننده است. نتايج حاكي از آن است كه تغييرات ايجاد شده در خصوصيات مقاومتي بتن زيستي با افزودن باكتري باسيلوس سوبتيليس­ در غلظت ، مقاومت فشاري را 24/24 درصد افزايش داده و همچنين، دوام بتن را به كمك فرآيند خودترميمي باكتريايي بهبود مي­بخشد.

Concrete is one of the most used materials in the world. Cracking in concrete is a common problem that occurs due to its relatively low tensile strength. The cracks created in concrete are the main reason for the reduced durability and useful life of concrete structures. Proper and timely repair of primary cracking is necessary in order to prevent its expansion in concrete and reduce the high cost of maintenance. For this purpose, self-healing methods have been developed. Adding microorganisms to concrete mixing and bio-concrete production is an intelligent and environmentally friendly strategy for the repair of concrete cracks. Bacterial species resistant to hard and rough concrete environment such as bacillus, with the production of calcium carbonate precipitation, can be repaired in a continuous hydration process by filling freshly formed fine cracks. The aim of this study was to identify the effective bacterial species and its effect on the strength properties of concrete as a restorative agent.The results show that the changes in the strength properties of bio-concrete by adding Bacillus subtelius at a concentration of 〖10〗^8 (Cells⁄ml), increase the compressive strength by 24.24% and also improve the durability of concrete by bacterial self-healing process.