眾所周知，混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。大部分建筑物是由鋼筋混凝土建造而成?；炷潦且环N復(fù)合材料，由細(xì)骨料和粗骨料與隨時(shí)間硬化（固化）的水泥漿黏合在一起形成。隨著時(shí)間的推移，混凝土?xí)兊萌菀灼屏眩@不僅影響其美觀，還會(huì)危及其強(qiáng)度。而混凝土也是有壽命的，日積月累，會(huì)使混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)撕裂，產(chǎn)生裂縫。那如果混凝土有了自愈能力是不是就能解決這一問(wèn)題？自愈性混凝土便由此而來(lái)。產(chǎn)生這一奇妙設(shè)想的人便是微生物學(xué)家亨克·楊克斯和混凝土技術(shù)專家埃里克·施蘭根。
這項(xiàng)對(duì)建筑業(yè)具有重大意義的研究工作是于2012年10月在荷蘭代爾夫特理工大學(xué)進(jìn)行的。將混凝土愈合所需的細(xì)菌孢子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作為顆粒添加到混凝土輔料中，但水又成了微生物生長(zhǎng)需要所缺少的成分。因此，孢子處于休眠狀態(tài)，直到雨水進(jìn)入裂縫并激活它們。這種無(wú)害的細(xì)菌，屬于桿菌屬細(xì)菌，它們被激活后開始汲取養(yǎng)分，產(chǎn)生石灰石，最終會(huì)形成能愈合裂縫的物質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)室中，已經(jīng)能夠完成寬度為0.5mm裂縫的愈合過(guò)程，完全可以覆蓋建筑行業(yè)要求的0.3mm。在不同建筑物，不同類型的混凝土中檢驗(yàn)這個(gè)概念是否能在實(shí)踐中真正起作用。所面臨的主要挑戰(zhàn)是要確保愈合劑足夠強(qiáng)大，不至于在混合過(guò)程中損壞。為了做到這一點(diǎn)，就必須要添加非常昂貴的顆粒加涂層，這預(yù)計(jì)會(huì)增加混凝土成本的50%。
研究指出，未來(lái)如果這種微生物修復(fù)技術(shù)能夠成功應(yīng)用于橋梁、隧道和道路建設(shè)等工程領(lǐng)域，每年有望節(jié)省數(shù)十億美元的維修費(fèi)用。而且這種自修復(fù)生物材料對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)而言，也具有劃時(shí)代的意義。
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