Диатомит и цеолит Na-X в качестве носителей бактерий в самовосстанавливающихся цементных растворах

В последнее время применение бактерий в процессе самовосстановления цементных композитов привлекает значительное внимание. В данном исследовании диатомит и цеолит Na-X были предложены в качестве материалов-носителей, пропитанных эндоспорами Bacillus subtilis. Были исследованы влияние метода пропитки на выживаемость бактерий (BSR) и влияние метода модификации цементных композитов на прочностные характеристики. Кроме того, была оценена роль методов модификации и восстановления в восстановлении прочности при изгибе и сжатии, а также в степени заделки поверхностных трещин. Результаты испытаний показали, что для образцов, пропитанных вакуумным методом, BSR была выше, чем для образцов, подвергнутых погружению; для пропитанного цеолита Na-X она достигала 31% после 28 дней хранения. Выживаемость бактерий в самовосстанавливающемся растворе может повышаться вследствие локального снижения pH вблизи частиц-носителей, особенно диатомита (pH_PZC = 4,6). Растворы, содержащие питательную среду, растворённую в воде затворения, продемонстрировали увеличение прочности при изгибе и сжатии до 10,4% и 18,0% соответственно. Добавление бактерий, иммобилизованных на обоих материалах-носителях, вызвало снижение прочностных характеристик до 16,6%, тогда как составы, содержащие одновременно бактерии и питательную среду, достигли прочностных характеристик, аналогичных или превосходящих показатели контрольной серии и серии только с материалами-носителями. Серии, содержащие бактерии, иммобилизованные на материале-носителе, и питательную среду, обладали способностью к самовосстановлению, что подтверждалось восстановлением прочности при сжатии и степенью восстановления поверхности, составившими 32,6% и 92,6% соответственно. Увеличенное осаждение CaCO3 было подтверждено с помощью анализа методом сканирующей электронной микроскопии (SEM) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS).