@ 2015.05.15 , 10:11
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荷兰科学家发明具有自我修复功能的混凝土

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料,自从古罗马人在大约2000年前用混凝土建造了万神庙起,我们就一直在寻找让混凝土更耐久的方法。不管混合和加固得多好,所有的混凝土最终还会出现裂缝,而在某些情况下,这些裂缝会导致建筑倒塌。

荷兰代尔夫特理工大学的微生物学教授Henk Jonkers解释说:“混凝土出现裂缝最大的问题在于漏水,水会从裂缝里穿过,流到地下室和车库里。此外,如果这些水沾到了钢筋,导致后者被腐蚀,那么就可能出现倒塌。”

不过Jonkers想到了一个全新的方法,来延长混凝土的寿命,他说:“我们发明了生物混凝土,这种材料可以利用细菌来自我修复。”这种生物混凝土在混合时和普通混凝土一样,但会加入一种额外的原料,也就是“修复剂”。它在混合的时候保持完整,只有在混凝土出现裂缝并有水渗入时才会溶解。

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Jonkers从2006年起就开始研究这种特殊的混凝土,他花了三年想出了解决办法,然而这中间也遇到了许多困难。他说:“需要找到能在混凝土这种极端环境下生存的细菌,因为混凝土类似于岩石材料,非常干燥。”混凝土碱性极强,而这些“修复”细菌需要休眠多年才会被水激活。

Jonkers选择了杆菌来完成这个任务,因为它们在碱性条件下生长良好,并可以产生芽孢,能在没有食物和氧气的条件下存在数十年。Jonkers说:“接下来的挑战是让这些细菌不仅能在混凝土里生存,还要产生修复物质,也就是石灰石。”

杆菌需要食物才能产生石灰石,糖是一种选择,然而把糖加进混凝土中会使之变得软而不结实。最终,Jonkers选择了乳酸钙,并把这种物质和杆菌一起包在用可降解塑料制成的胶囊中,然后在制作混凝土时加入胶囊。

当混凝土最终出现裂缝,水渗入就会将胶囊溶解。之后细菌就会繁殖并以乳酸为食,在这一过程中,钙离子和碳酸根离子就会结合形成碳酸钙也就是石灰石,将裂缝封住。

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Jonkers希望他的混凝土能够开启生物建筑的新时代,他说:“这是自然与建筑材料的结合,自然免费给我们提供了许多有用的东西。如果我们可以将它用到材料中,会受益良多,因此我认为这是一个很好的例子,是一个将自然和建筑环境相结合的新理念。”

本文译自 cnn,由译者 Ivy 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 36+1

  1. 说啥呢
    @2 years ago
    2792191

    似乎也顶不住强拆

    [129] XX [11] 回复 [0]
  2. 小厮
    @2 years ago
    2792194

    如果挖一块下来呢?

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  3. 可乐橙
    @2 years ago
    2792197

    往混凝土中加入铜锣烧,搞掂!~

    [11] XX [2] 回复 [0]
  4. 阿了个乐
    @2 years ago
    2792198

    感觉这样封住了也很不稳当呢,强度和之前的一样么…

    [40] XX [0] 回复 [0]
  5. 2792208

    作为一个工程狗,我就关心这玩意造价怎么样

    [92] XX [0] 回复 [0]
  6. 帝大京普
    @2 years ago
    2792211

    也就是这些混凝土一开始就不能用水来搅拌…那么就要用别的液体么? 成本和工艺都成为其推广的难点

    [24] XX [1] 回复 [0]
  7. 孟葛格
    @2 years ago
    2792214

    混凝土本身有自愈性,一个学者发现的现象,原本是C20(抗压强度)的混凝土试块,压裂之后埋入监测站门口当做地砖,十几年后那个质监站的工作人员挖出来,发现原本的裂缝已经愈合,压过对比试件上的编号查到当年的记录,强度还上升到C40强度了~

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  8. 正正正
    @2 years ago
    2792216

    生物技术基因科技才是未来,多年后房子可能不用盖直接种出来,选好自己想要的户型种子就行了

    然后去银行借钱买。

    [13] XX [3] 回复 [0]
  9. 说好的饭票呢
    @2 years ago
    2792217

    @孟葛格: 求分享什么黑科技

  10. 2792218

    大禹他爹当年好像就是用这玩意儿来治水的。

  11. 2792222

    我还以为那个裂缝会慢慢愈合,盯了好久

  12. 2792243

    就怕长成个瘤子

  13. 没心情没朋友
    @2 years ago
    2792256

    同建筑狗,这玩意忽悠有钱人挺好的,高科技,买断产权,再打着幌子,摇身一变为自主创新,再买个什么奖,ok,可以涨价了。

  14. Baibai
    @2 years ago
    2792267

    我的世界入侵现实,游戏里砸几下会有裂痕,过一会就恢复的

    [10] XX [1] 回复 [0]
  15. 2792295

    这玩意儿依旧不能阻止施工队往墙里塞纸板

    [10] XX [3] 回复 [0]
  16. 哥斯推猜想
    @2 years ago
    2792297

    @孟葛格: 会不会和以前那个金块、铅块压在一块的实验是一个道理?因为长期受压,分子运动相互渗透,两部分就融合了。

  17. 2792343

    @哥斯推猜想: 是因为开始时混凝土水化不充分,损伤以后未水硬的胶质发生水化反应进而能修补裂缝,可是这是有极限的,损伤超过一定阀值以后就无法修复了

  18. 2792375

    然而作为搬砖工的窝只关心工头啥会把上年的账结了

  19. 德顺斋
    @2 years ago
    2792381

    难道以后真能造出来息壤?

  20. 2792386

    国内都有很多自修复混凝土的成果了…用胶囊作解决方法

  21. 阿卡姆
    @2 years ago
    2792401

    砖头里注酸奶的科技

  22. 2792497

    万一这个东西 造出来的建筑物会自己长高 那就真是可怕了

  23. 2792511

    白带增多

  24. 雪风
    @2 years ago
    2792767

    会发霉不

  25. 2792853

    @说好的饭票呢: 混凝土的一般配方,都用反应固化过程不太快的成份,保留宽松的施工时间,方便制造大型、巨型的建筑物。
    但是施工要及时监控调整,不能等到固化终点才质检,一般就在浇铸不久,比方几天、几周、几月之后,去弄下一块,检测力学品质,什么抗压强度、抗拉强度等等。而浇铸件还在固化进程中,正如某楼所说的,还有很多成份未反应,当测试裂缝不太宽时,继续的反应能把它填上,和填充浇铸作业空隙(混凝土里多的很)同理。
    另一点,混凝土常用于制造长期的构建,计划使用几十上百年,所以一般故意选择配方,让成份可以抵抗环境的不利影响,方案之一是让成份和初期反应的产物,有多余的大量石灰,石灰可以和空气的二氧化碳反应,形成固体的坚硬的石灰石。于是,很多混凝土结构体,在浇铸之后很多年,都是越来越硬,并非半月几年后就走到强度下降的老化阶段。
    再一,现在的混凝土,还玩C20的强度太豆腐了,把裂缝补好冲到C40也是软骨,世界主流早就以C60左右来做起步价。参见 of 高强度&超高强度 混凝土

  26. 2792865

    忽然又一天,水泥觉得自己饿了!

  27. Bikman
    @2 years ago
    2792951

    科技进步是一步一步来的。不能因为强度和成本目前达不到替代水平就否认它的价值。
    汽车开始也没马跑得快,枪开始也没有弓箭射速高,美国女人和黑人开始也没投票权。

  28. 大死逼
    @2 years ago
    2792957

    等技术成熟以后,地聚合物混凝土将会取代现有的波特兰混凝土,不信等着瞧。

  29. sarcophile
    @2 years ago
    2793944

    可怜的细菌,被封在水泥里,(大部分)永世不得超生

  30. 关中道人
    @2 years ago
    2794348

    然后有一天,房子得道成精,那你吃了。

  31. 鸡仔
    @2 years ago
    2794781

    @KK: ioio附身了,是阈值不是阀值

  32. 鸡仔
    @2 years ago
    2794785

    一场雨季,你家从8楼抬升到18楼

  33. 鸡仔
    @2 years ago
    2794787

    现已加入超值豪华午餐

  34. 搬砖工程狗
    @2 years ago
    2799085

    赞~~要是这玩意出来,是不是就表示几十年以后工程从业人员将大大降低?

  35. 奥义攻城狮
    @2 years ago
    2816079

    这胶囊包裹细菌和乳酸钙有问题啊,拌制混凝土时必须有水才行,怎么破?

  36. jasmine0914
    @2 years ago
    3038734

    要是真这样也是极好的,前几天看了重庆一家煜珂集成房的产品还挺有意思的。

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