تعمیر سطوح و ترک های بتن با رسوبات کلسیتی میکروبی

کاربرد بتن به صورت گسترده در سراسر دنیا در حال افزایش است و تولید بتنی با دوام، یک نیاز مهم می¬باشد. بنابراین استفاده از مکانیزمی که بتواند در افزایش طول عمر سازه¬های بتنی موثر باشد ضروری است. دوام سازه¬های بتن آرمه عموما تحت تاثیر ترک قرار دارد. ترک در بتن به علت¬های مختلف مثل جمع شدگی، دوره¬های یخ ذوب، تنش¬های سازه¬ای ایجاد می¬گردد. ترک¬های سطحی بتن، ورود مواد شیمیایی و خورنده مثل کلر را فراهم کرده که در اثر این عوامل، آرماتورهای داخل سازه¬های بتن¬آرمه خورده شده و موجب از بین رفتن سازه¬های بتنی می¬گردد. هدف از این تحقیق تعمیر ترک به صورت بیولوژیکی است که یک روش دوست دار طبیعت می-باشد. برای دستیابی به این هدف، ابتدا باکتری¬های تولید کننده کلسیت شناسایی گردید. بدین منظور ابتدا جدایه¬های مختلف باکتری¬ها از چند نمونه خاک و سیمان جداسازی و تست¬های بیوشیمیایی برای شناسایی باکتری¬ها صورت گرفت. با توجه به فاکتورهایی مثل سرعت هیدرولیز اوره، میزان کلسیت تولیدی و نامحلولی کلسیت، چند جدایه انتخاب گردید. برای محافظت باکتری¬ها از محیط قلیایی بالای بتن، باکتری¬ها در داخل سل ژل قرار گرفتند و سپس در داخل ترک توسط سرنگ تزریق شدند. در این تحقیق جدایه¬هایی که میزان تغییر غلظت بالای یک داشتند به عنوان جدایه¬هایی با سرعت هیدرولیز بالا انتخاب شدند. نتایج نشان می¬دهد که جدایه¬های انتخابی از سیمان و خاک ، در مدت 28 ساعت، میزان تغییر رنگی در حدود 3/1 دارند که این نشان می¬دهد که سرعت هیدرولیز جدایه¬ها، تقریبا برابر است. مقدار کلسیت تولیدی توسط جدایه¬های انتخاب شده از خاک بین 22 تا 51 میلی گرم و برای جدایه¬های جداسازی شده از سیمان بین 22 تا 60 میلی گرم می-باشد. در مقایسه نامحلولی کلسیت¬های تولیدی توسط جدایه¬های جدا شده از سیمان و خاک، جدایه s-5-3 کلسیت نامحلول تولید می¬کند به طوری که در زمان شستشو از داخل پتری شسته نمی¬شود. این ویژگی¬ها نشان می¬دهد که جدایه¬های موجود توانایی تعمیر ترک¬های بتن را دارند و می¬توان از آنها در تعمیر بتن استفاده نمود. با بررسی¬های انجام شده جدایه s-5-3 به عنوان جدایه اصلی برای تعمیر ترک و سطح بتن انتخاب گردید. بعد از انجام تعمیر ترک مشاهده شد که مقاومت فشاری نمونه¬های تعمیر شده با عیار kg/m3300، حدود 5 درصد افزایش می¬یابد. تعمیر سطحی بتن توسط جدایه s-5-3 و b. sphaericus نشان داد که جدایه s-5-3 مقاومت فشاری نمونه¬های تعمیر شده را حدود 31 درصد و باکتری b. sphaericus حدود 27 درصد افزایش می¬دهد. آزمایش نفوذپذیری بتن، بر روی نمونه¬های استوانه¬ای برای سه عیار مختلف با عرض ترکmm 2/0 و عمق mm 10نشان می¬دهد که ضریب نفوذپذیری کاهش پیدا کرده است که نشان دهنده تعمیر ترک توسط باکتری است.