Бетонные канализационные трубы постоянно испытывают высокие нагрузки, подвергаясь воздействию агрессивных кислот, вырабатываемых бактериями, живущими в сточных водах. Новая добавка поможет таким конструкциям восстанавливаться самостоятельно, причем в этом процессе будет использоваться канализационный шлам.

Со временем кислоты, вырабатываемые бактериями в сточных водах, приводят к тому, что бетонные канализационные трубы трескаются и в конечном итоге выходят из строя. University of South Australia Depositphotos.

Новая технология, была разработана в Университете Южной Австралии командой специалистов под руководством профессора Яна Жуге. Гибридная добавка представляет собой микрокапсулы, заполненные смесью порошка гидроксида кальция и осадка квасцов, который является побочным продуктом, образующимся на водоочистных станциях. Обычно такой осадок или проще говоря ил просто выбрасывается на мусорные полигоны.

Планируется, что капсулы будут добавляться во влажный бетон на последних стадиях замешивания, при заливке секций канализационных труб.

До тех пор, пока изготовленная таким способом бетонная труба будет оставаться неповрежденной, все капсулы тоже будут находиться в бетоне. Однако если в какой-то момент концентрация кислот в сточных водах повысится и бетон растрескается, чувствительные к изменению рН оболочки капсул разорвутся, высвободив содержимое.

Первый в мире проект по " самовосстановлению" растрескавшегося бетона с помощью иловых отложений позволит сэкономить на ремонте канализационных труб Австралии более 1,4 миллиарда долларов.  University of South Australia.  Depositphotos.

Когда диоксид кремния и оксид алюминия из иловых отложений смешиваются с гидроксидом кальция в присутствии воды, образуется твердый гель, который немедленно заполняет трещину. Со временем гидроксид кальция карбонизируется, образуя прочный панцирь из карбоната кальция, который надолго восстанавливает повреждение.

По словам Жуге, его команда пытается рассчитать наиболее оптимальное количество компонентов, необходимых для ремонта. Такой подход позволит ученым выяснить, как часто можно проводить подобные процедуры в одном и том же месте.

"Усовершенствование состава бетонной смеси является наиболее эффективным методом борьбы с коррозией, вызываемой микроорганизмами. Использование самовосстанавливающегося бетона, который может самостоятельно герметизировать трещины без вмешательства человека, является оптимальным решением", - говорит он. "Мы уверены, что инновационный самовосстанавливающийся бетон на основе передовой композитной технологии позволит одним махом решить проблемы коррозии канализационных труб и удаления осадка".

Пару дней назад средства массовой информации сообщили об уникальном достижении американских физиков. Специалисты из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли впервые в истории добились чистого производства термоядерной энергии. В процессе проведения термоядерного эксперимента удалось получить в полтора раза больше энергии, чем требовалось для его запуска. На запуск реактора было потрачено около 2,05 мегаджоулей (МДж) энергии, а выработано 3,15 МДж.

Источники и ссылки: University of South Australia, Journal Newatlas

1. (https://newatlas.com/materials/sludge-microcapsules-self-healing-concrete-sewage-pipes/)
2. (https://www.unisa.edu.au/media-centre/Releases/2022/world-first-project-to-self-heal-cracked-concrete-using-sludge-could-save-$1.4-billion-repair-bill-to-australias-sewer-pipes/)