Bê tông tự phục hồi – khái niệm mới trong vật liệu xây dựng

Bê tông là thành phần quan trọng trong các cấu trúc xây dựng. Nhưng dễ bị các vết nứt trong lúc xây dựng hoặc quá trình sử dụng. Trong quá trình sử dụng thì có rất nhiều tác động bên ngoài làm ảnh hưởng đến độ bền chắc của bê tông. Có nhiều nguyên nhân gây ra vết nứt như phối liệu ngậm không đủ nước. Điều kiện môi trường. Hiệu ứng tải trọng hoặc do phương pháp xây dựng… hiện các công trình bị nứt là vấn đề nhức nhối trong ngành xây dựng hiện nay.

Các vết nứt xuất hiện ở bề mặt hoặc bên trong cấu trúc. Có thể nhìn thấy bằng mắt thường hay rất nhỏ không thể nhìn thấy được làm hư hỏng. Thậm chí phá vỡ công trình. Bê tông tự phục hồi (SHC – Self Healing Concrete) khắc phục những điểm yếu này. Tự làm liền vết nứt. Cải thiện độ bền của các cấu trúc. Giúp giảm chi phí sửa chữa và bảo trì. Nhất là đối với các cấu trúc lớn hay các công trình ngầm. Các dạng tự phục hồi của bê tông gồm:

Tự phục hồi tự sinh (Autogenous healing): quá trình tự phục hồi làm liền các vết nứt do thành phần bê tông ban đầu và điều kiện môi trường thuận lợi. Với khoa học hiện đại ngày nay. Chúng ta có thể tin tưởng sẽ có giải pháp tối ưu cho sự hư hỏng hiện tại. Tự phục hồi tự sinh có khả năng diễn ra do nước và không khí ẩm len vào khi có vết nứt giúp bê tông được bổ sung thêm nước và tự liền. Hay tự hình thành canxi cacbonat bên trong làm liền vết nứt.

Exu rất vui khi mang lại kiến thức cho bạn đọc.

Bê tông tự phục hồi vật liệu thông minh

Có thể thay đổi và thích ứng với môi trường: Hãy tưởng tượng những cây cầu bê tông có thể tự hàn gắn vết nứt.

Lấy cảm hứng từ những sinh vật sống. Những vật liệu này có tiềm năng thay đổi cuộc sống của con người. Nhưng việc sử dụng chúng cũng cần có quy định để tránh những hậu quả không mong muốn.

Robot mini từ vật liệu sinh học có thể được đưa vào cơ thể con người để chữa bệnh

Theo GS Mark Miodownik. Một trong những người đồng chủ trì nghiên cứu vật liệu mới của Hiệp hội Hoàng gia Anh. Thế kỷ này thực sự quan trọng đối với chúng ta. Khi con người từ chỗ có cái nhìn vô tri về vật liệu sang cách nhìn sinh học hơn.

BBC dẫn lời GS Miodownik cho biết. Có 2 cách tiếp cận chính với loại bê tông tự phục hồi. Con người nhúng bê tông bị nứt vào dung dịch có viên nang chứa vật liệu mới. Tạo phản ứng hàn gắn bê tông.

Phương pháp giải quyết

Một cách khác. Cũng sử dụng viên nang. Nhưng chứa đầy vi khuẩn. Khi bê tông bị nứt. Các viên nang giải phóng các con bọ. Tạo ra khoáng chất canxit để hàn gắn vết nứt hay lỗ hổng của bê tông. Công nghệ này đã được thử nghiệm trên các con đường ở Anh.

Các tòa nhà làm từ vật liệu có nguồn gốc sinh học tương tự như cây cối. Có thể trở thành một phần tích cực của hệ sinh thái. Có thể tự hấp thu khí CO2 và tự làm sạch nước. Các ứng dụng khác của vật liệu tự phục hồi là trong màn hình điện thoại. Có thể tự sửa chữa khi bị nứt và các thiết bị điện tử phát triển trở lại các mạch bị hỏng. Khôi phục chức năng.

Y học là một lĩnh vực lớn được kỳ vọng sẽ thúc đẩy việc sử dụng các vật liệu mới. Trong tương lai không xa. Vật liệu mới được sử dụng chế tạo các máy siêu nhỏ có thể được tiêm vào máu để tạo vết mổ nhỏ. Sửa chữa tổn thương hoặc cảm nhận và thu thập dữ liệu.

Hiệu quả của bê tông tự phục hồi

Những robot mini này có thể được đẩy bằng động cơ nhỏ. Được cung cấp năng lượng từ các phản ứng hóa học. Chúng có thể đưa thuốc đến vị trí cụ thể trong cơ thể. Chẳng hạn như khối u. Làm tăng khả năng tránh được những tổn thương đối với phần còn lại của cơ thể. Có thể xảy ra với các hình thức hóa trị và xạ trị hiện nay. Thời trang cũng là lĩnh vực có thể áp dụng nhiều loại vật liệu mới.

GS Miodownik cho biết: “Có một số ứng dụng thú vị – có thể thay đổi hình dạng quần áo của bạn hoặc thay đổi màu sắc để chúng phản ứng với tâm trạng của bạn. Nhưng chúng cũng có thể được sử dụng cho những người đang hồi phục sau chấn thương hoặc phẫu thuật”.

Ví dụ. Nếu bạn bị chấn thương vùng vai. Khi bạn mặc áo có khả năng cảm biến. Nó sẽ thay đổi màu sắc để báo cho bạn hay bác sĩ biết mức độ cử động sao cho phù hợp.

Vật liệu mới trên nền tảng sinh học trở nên phổ biến

Báo cáo của Hiệp hội Hoàng gia Anh cho biết. Khi các vật liệu mới trên nền tảng sinh học trở nên phổ biến hơn. Chúng sẽ đặt ra những thách thức cho các nhà quản lý.

Trong tương lai. Những vật liệu này có thể hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người. Dẫn tới nguy cơ chúng có thể hành xử theo cách con người không thể đoán trước. Việc sử dụng chúng có thể gây ra các vấn đề về an toàn cũng như các vấn đề về đạo đức.

GS Russell Morris. Thuộc Đại học St Andrews (Anh). Nhận định: “Bây giờ là lúc để suy nghĩ về việc thực hiện các quy định để giảm rủi ro và tăng cơ hội phát triển trong việc sử dụng vật liệu thông minh có nguồn gốc sinh học”.

Nguồn: vatlieuxaydung.org.vn