Vật liệu thông minh tự phục hồi cho bê tông

Vật liệu thông minh tự phục hồi mang lại những đột phá trong ngành công nghiệp xây dựng mới.

Ai cũng biết các thành phần chính để xây dựng cơ sở hạ tầng thiết yêu như cầu, đường, hầm. Nhưng sau một thời gian sử dụng thì bê tông chịu sự tác dụng của các yếu tối bên ngoài gây ảnh hưởng và cần sửa chửa. Khi các yếu tố trong cấu trúc bê tông cần sửa chữa, bảo trì sẽ gây ảnh hưởng đến lưu thông của các phương tiện giao thông. 

Tại Hội nghị thường niên của Hiệp hội Tiến bộ Khoa học AAAS tại Washington, Hoa Kỳ, giáo sư Christian Grosse từ Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) và các chuyên gia khác đã thảo luận về vật liệu thông minh có thể tự phục hồi.

Vết nứt nhỏ có thể hình thành bên trong các khối bê tông lớn do thường xuyên chịu tải trọng lớn và sự thay đổi nhiệt độ liên tục. Nước và muối xâm nhập vào bê tông và làm hỏng các thành phần của cấu trúc này. Những loại vật liệu xây dựng mới có những cơ chế có thể tự sửa chữa.
Sử dụng vật liệu xây dựng thông minh không những khắc phục tình trạng này còn từng bước tạo dựng cơ sở hạ tầng bền vững.

Vi khuẩn đóng vai trò như những công nhân xây dựng

Một số loại vi khuẩn tiết ra canxi cacbonat như một phần trong quá trình trao đổi chất. Các nhà khoa học trộn một quả bóng bằng đất sét với các bào tử của vi khuẩn này vào bê tông. Khi nước thấm sâu vào bê tông, các vi sinh vật sẽ hoạt động mạnh và tiết ra canxi cacbonat, một trong những thành phần chính của bê tông, làm liền các vết nứt gãy.

Hydrogel đóng vai trò như chất độn

Hydrogel là polymer có thể hấp thụ độ ẩm, thường được sử dụng trong tã giấy. Vật liệu có chứa hydrogel có thể nở to gấp 10 thậm chí 100 lần kích thước ban đầu của nó. Các vết nứt hình thành trong bê tông có thể được chữa lành khi hydrogel tiếp xúc với độ ẩm và giãn nở, giúp ngăn nước xâm nhập sâu hơn vào các vết nứt.

Nhựa Epoxy giúp bê tông cứng hơn

Nhựa Epoxy hay Polyurethane có thể được thêm và trộn vào bê tông. Khi trong bê tông hình thành vết nứt, các viên nang epoxy vỡ ra và polymer thoát ra ngoài, tạo thành một khối cứng, phủ lên các vết nứt. Epoxy còn có một tác dụng phụ tích cực nữa đó là làm tăng sự ổn định cấu trúc bê tông.

Trên đây là một  điều Hội nghị thường niên của Hiệp hội Tiến bộ Khoa học AAAS tại Washington, Hoa Kỳ, về vật liệu thông minh tự phục hồi

Nguồn: tham khảo: baoxaydung