Применение доменного гранулированного шлака для самовосстанавливающихся биобетонов
- Авторы: Черных Т.Н.1, Горбачевских К.А.1, Комелькова М.В.1, Платковский П.О.1, Криушин М.В.1, Орлов А.А.1
- 
							Учреждения: 
							- Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)
 
- Выпуск: № 1-2 (2024)
- Страницы: 42-48
- Раздел: Современные бетоны
- URL: https://rjpbr.com/0585-430X/article/view/635959
- DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-42-48
- ID: 635959
Цитировать
Полный текст
 Открытый доступ
		                                Открытый доступ Доступ предоставлен
						Доступ предоставлен Доступ платный или только для подписчиков
		                                							Доступ платный или только для подписчиков
		                                					Аннотация
Исследовано изменение свойств мелкозернистых бетонов, содержащих доменный гранулированный шлак в количестве 20–80% и бактерии Bacillus Subtilis. Проведена оценка изменения прочности, самозалечивания трещин методами оптической, электронной микроскопии и измерения скорости прохождения ультразвука перпендикулярно плоскости трещины; изучен состав и характеристики залечивающего агента в трещинах методами рентгеновского анализа. Самозалечивание трещин в бетонах без бактерий происходило за счет осаждения кальцита в результате карбонизации портландита в течение 50–65 циклов увлажнения-высушивания, а в присутствии бактерий Bacillus Subtilis благодаря осаждению кальцита в процессе их жизнедеятельности – за 10–15 циклов. Показано, что добавка доменного гранулированного шлака замедляет кристаллизацию кальцита, формирующего залечивающее вещество в трещине. Предполагается, что совместное использование в бетонных конструкциях, работающих в условиях переменного увлажнения, доменного гранулированного шлака в дозировках 40–80% и бактерий Bacillus Subtilis может обеспечить процесс самозалечивания трещин и поддержания прочности бетона в длительной перспективе благодаря одновременным процессам упрочнения структуры за счет длительной гидратации шлаковых минералов и осаждения кальцита в трещинах за счет жизнедеятельности бактерий Bacillus Subtilis.
Полный текст
 
												
	                        Об авторах
Т. Н. Черных
Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)
							Автор, ответственный за переписку.
							Email: chernykhtn@susu.ru
				                					                																			                								
д-р техн. наук
Россия, ЧелябинскК. А. Горбачевских
Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)
														Email: kirill38964@gmail.com
				                					                																			                								
студент
Россия, ЧелябинскМ. В. Комелькова
Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)
														Email: komelkovamv@susu.ru
				                					                																			                								
д-р биол. наук
Россия, ЧелябинскП. О. Платковский
Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)
														Email: paw.platkovski@yandex.ru
				                					                																			                								
лаборант-исследователь
Россия, ЧелябинскМ. В. Криушин
Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)
														Email: kriushinmv@susu.ru
				                					                																			                								
инженер
Россия, ЧелябинскА. А. Орлов
Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)
														Email: orlovaa@susu.ru
				                					                																			                								
канд. техн. наук
Россия, ЧелябинскСписок литературы
- Карпов М.В., Жиздюк А.А., Наумова О.В. Обоснование использования биобетонов для строительства гидротехнических сооружений // Вестник евразийской науки. 2022. Т. 14. № 5. Ст. 10.
- Ильина Л.В., Тацки Л.Н., Дьякова К.С. Само- восстанавливающийся бетон. Обзор зарубежных публикаций // Вестник ВСГУТУ. 2023. № 2 (89). С. 72–79. doi: 10.53980/24131997_2023_2_72
- Jonkers H.M. Bacteria-based self-healing concrete. Heron. 2011. Vol. 56. No. 1/2.
- Бирюков В.С., Смирнов А.С., Тамбовцев А.М., Чередниченко Т.Ф. Тенденции современного строительства: самовосстанавливающийся бетон // Инженерный вестник Дона. 2022. № 2 (86). С. 1–8.
- Liu Y., Zhuge Y., Fan W., Duan W., Wang L. Recycling industrial wastes into self-healing concrete: A review. Environmental Research. 2022. Vol. 214. Part 4. 113975. doi: 10.1016/j.envres.2022.113975
- González Á., Parraguez A., Corvalán L., Correa N., Castro J., Stuckrath C., González M. Evaluation of Portland and Pozzolanic cement on the self-healing of mortars with calcium lactate and bacteria. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 257. 119558. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119558
- Khushnood R.A., Qureshi Z.A., Shaheen N., Ali S. Bio-mineralized self-healing recycled aggregate concrete for sustainable infrastructure. Science of The Total Environment. 2020. Vol. 703. 135007. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019
- Nodehi M., Ozbakkaloglu T., Gholampour A. A systematic review of bacteria-based self-healing concrete: Biomineralization, mechanical, and durability properties. Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 49. 104038. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104038
- Строкова В.В., Власов Д.Ю., Франк-Каменец- кая О.В., Духанина У.Н., Балицкий Д.А. Примене- ние микробной карбонатной биоминерализации в биотехнологиях создания и восстановления строительных материалов: анализ состояния и перспективы развития // Строительные материалы. 2019. № 9. С. 83–103. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-83-103
- Баженов Ю.М., Ерофеев В.Т., Салман А.Д.С.Д., Смирнов В.Ф., Фомичев В.Т. Технология самовосстановления железобетонных конструкций с помощью микроорганизмов // Русский инженер. 2018. № 4 (61). С. 46–48.
- De Belie N., Gruyaert E., Al-Tabbaa A., Antonaci P., Baera C., Bajare D., Jonkers H.M. A Review of self-healing concrete for damage management of structures. Advanced Materials Interfaces. 2018. Vol. 5. Iss. 17 1800074. doi: 10.1002/admi.201800074
- De Rooij M., Van Tittelboom K., De Belie N., Schlangen E. Self-healing phenomena in cement-based materials: State-of-the-art report of RILEM technical committee 221-SHC: Self-healing phenomena in cement-based materials Springer. Dordrecht, Netherlands. 2013. 266 p.
- Van Tittelboom K., De Belie N. Self-healing in cementitious materials – A review. Materials. 2013. Vol. 6 (6), pp. 2182–2217. doi: 10.3390/ma6062182
- Zhang L.V., Suleiman A.R., Allaf M.M., Marani A., Tuyan M., Nehdi M.L. Crack self-healing in alkali-activated slag composites incorporating immobilized bacteria. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 326. Article 126842. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2022.126842
- Siddique R., Singh K., Singh M., Corinaldesi V., Rajor A. Properties of bacterial rice husk ash concrete. Construction and Building Materials. 2016. Vol. 121, pp. 112–119. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.146
- Aquilano D., Benages R., Bruno M., Rubbo M., Massaro F.R. Positive {hk.l} and negative {hk.} forms of calcite (CaCO3) crystal. New open questions from the evaluation of their surface energies. CrystEngComm. 2013. Vol. 15 (22), pp. 4465–4472. doi: 10.1039/C3CE40203G
Дополнительные файлы
 
				
			 
						 
					 
						 
						 
						 
									






