تأثیر باکتری در خود ترمیمی بتن زیستی با افزایش مقاومت فشاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشیار باکتری شناسی- گروه باکتریولوژی دانشکده پزشکی- دانشگاه تربیت مدرس

10.22075/jtie.2021.21387.1480

چکیده

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح تولیدی در دنیا است. ترک‌خوردگی در بتن مسئله‌ی شایعی است که در اثر مقاومت کششی نسبتاً پایین آن رخ می‌دهد. ترک‌های ایجادشده در بتن دلیل اصلی کاهش دوام و عمر مفید سازه‌های بتنی هستند. ترمیم مناسب و به‌موقع ریز ترک‌های اولیه به‌منظور جلوگیری از گسترش آن در بتن و کاهش هزینه‌های بالای تعمیر و نگهداری امری ضروری است. به همین منظور، روش‌های خودترمیمی توسعه یافتند. افزودن میکروارگانیسم‌ها در طرح اختلاط بتن و تولید بتن زیستی یک استراتژی هوشمند و سازگار با محیط‌زیست برای ترمیم ترک‌های بتنی است. گونه‌های باکتریایی مقاوم در شرایط محیطی سخت و خشن بتن نظیر باسیلوس‌ها با تولید رسوب کربنات کلسیم طی یک فرآیند هیدراتاسیون مستمر می‌توانند با پر کردن ریزترک‌های تازه تشکیل‌شده بتن را ترمیم نمایند. هدف مقاله حاضر شناسایی گونه‌ی باکتری مؤثر و میزان تأثیر آن بر خواص مقاومتی بتن به‌عنوان یک عامل ترمیم‌کننده است. نتایج حاکی از آن است که تغییرات ایجادشده در خصوصیات مقاومتی بتن زیستی با افزودن باکتری باسیلوس سبتلیوس‌ در غلظت 〖10〗^8 (cells/ml)، مقاومت فشاری را 24/24 % افزاییش و همچنین دوام بتن را به کمک فرآیند خودترمیمی باکتریایی بهبود می-بخشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

  • abolfazl noori shahrabadi 1
  • abolfazl hassani 2
  • Bita Bakhshi 3
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, iran
2 Professor, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Bacteriology, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Self-healing
  • bio concrete
  • micro crack
  • Calcium Carbonate Precipitation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 07 خرداد 1400
  • تاریخ دریافت: 09 مهر 1399
  • تاریخ بازنگری: 25 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 07 خرداد 1400