Biologinio betono savybių tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamos savaime atsikuriančio biologinio betono gerinimo galimybės, eksperimentiškai vertintas technologijos efektyvumas. Atliktas tyrimas su skirtingų rūšių bakterijų kamienais A. pseudofirmus, S. cohnii ir H. halodurans, kurie formuoja sporas, gali išgyventi šarminėje betono aplinkoje ir nusodinti kalcio karbonatą. Bakterijų sporos su maistinėmis medžiagomis imobilizuotos ant mineralinės medžiagos – sepiolito, kuris tarnauja kaip nešiklis. Naudojant nešiklį siekiama apsaugoti bakterijų sporas nuo tiesioginio kontakto su betono matrica. Gauti rezultatai parodė, kad bakterijų sporų gyvybingumo sumažėjimas per 21 dieną neužtikrina tyrime naudoto nešiklio efektyvumo ir tinkamumo apsaugoti bakterijų sporas. Atliktas mineralizacijos vertinimo tyrimas patvirtino, kad bakterijų kamienai geba nusodinti kalcio karbonatą. Tai patvirtina ir plyšių užpildymo efektyvumo ekperimentų rezultatai. Plyšys, kurio plotis buvo 0,106 mm, visiškai užpildytas per 14 dienų bandiniuose su H. halodurans bakterijų sporomis. Betono bandiniuose su imobilizuotomis A. pseudofirmus bakterijų sporomis, pastebėtas visiškas plyšio užpildymas per 35 dienas, kai jis buvo 0,128 mm, o su S. cohnii bakterijų sporomis didžiausias plyšio gijimo koeficientas per 35 dienas buvo 0,505, kai plyšio plotis – 0,105 mm. Didesni plyšiai (> 0,128 mm) per stebėtą laikotarpį užpildyti nebuvo. Išnagrinėjus literatūrą ir gautus rezultatus, pateikiamos baigiamojo darbo išvados ir rekomendacijos. Darbą sudaro šešios dalys: įvadas, literatūros apžvalga, medžiagos ir metodai, rezultatai ir jų aptarimas, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 58 p. teksto be priedų, 12 iliustr., 11 lent., 58 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The final master's thesis examines the possibilities of improving self-healing biological concrete, experimentally evaluated the efficiency of the technologies. A study was carried out with different types of bacterial strains A. pseudofirmus, S. cohnii and H. halodurans, which form spores, can survive alkali in concrete environment and precipitate calcium carbonate. The spores of bacteria with nutrients are immobilized in a mineral substance, sepiolite, which serves as a carrier. A carrier is used to protect bacterial spores from direct contact with the concrete matrix. The obtained results showed that the decrease in the viability of bacterial spores within 21 days does not ensure the effectiveness and suitability of the carrier used in the study to protect bacterial spores. A mineralization evaluation study was conducted and confirmed that the bacterial strains can precipitate calcium carbonate. This is also confirmed by the results of the crack filling efficiency experiments. A crack with a width of 0.106 mm was cured in 14 days in samples with H. halodurans spores. In concrete samples with immobilized A. pseudofirmus bacterial spores, a noticeable crack filling was observed in 35 days when it was 0.128mm, while with S. cohnii spores the highest bacterial recovery factor in 35 days was 0.505, when the crack area was 0.105 mm. Larger cracks (> 0.128 mm) did not heal during the observation period. After analyzing the literature and the results obtained, the conclusions and recommendations of the thesis are presented. Thesis consists of 58 p. text without appendices, 12 pictures, 11 tables, 58 bibliographical entries. Appendices are included.