بهبود پایایی و نفوذ نا پذیری بتن با بهره گیری از باکتری

 ستاره السادات بیطرف ، ابوالفضل گنجی خیبری

1- دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه صنعتی شاهرود، ایران، شاهرود (مولف رابط)

 2- دانشجوی کارشناسی ارشد تکنولوژی معماری، دانشگاه تهران، ایران، تهران

چكيده

امروزه بتن در سازه هاي عمراني بعنوان يكي از مصالح اصلي در صنعت ساخت و ساز به شمار مي آيد. تمايل زياد صنعت به استفاده از مصالح بتني منجر به انجام تحقيقات زيادي در زمينه اصلاح معايب آن شده است. يكي از ضعف هاي مشهور در بتن، ترک خوردگی ذاتي آن است که نقش مهمی در رفتار و خصوصیات بتن ایفا می کند. از جمله این خصوصیات مي توان به دوام بتن، اشاره كرد كه نقش مهم و موثري در طول عمر مفيد سازه هاي بتني دارد. در ساليان اخير پیشرفت های صورت گرفته در زمینه بیوتکنولوژی منجر به استفاده باکتری ها در صنعت بتن شده است.

سوالات تحقيق:

در اين تحقيق امکان پذیری افزایش دوام بتن با استفاده از روش های بیولوژیکی و درمان باکتریایی مورد بررسی قرار گرفته است.  

روش تحقیق:

در این مقاله ادبيات فني و تحقيقات موجود در اين زمينه جمع آوري شده و نتايج محققين مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفته است. در این زمینه ابتدا معیار های انتخاب رسوبات کربناتی مورد بررسی قرار گرفته، سپس به بررسی لایه های کربناتی تشکیل شده پرداخته می شود. همچنین در این آزمایشات اثرات خلوص وغلظت باکتری، میزان اثر بخشی آن، وجود منابع کلسیم و نوع محلول کشت؛ بر روی پارامتر های موثر بر دوام از جمله مقاومت فشاری، جذب آب، واکنش قلیایی سنگدانه بتن، مقاومت در برابر حمله سولفات ها و درصد انقباض  با بهره گیری از آنالیز کیفیت سنجی پراش اشعه X (روش XRD) مورد بررسی قرار می گیرد.

نتیجه گیری:

نتايج بدست آمده در اين تحقيق نشان مي دهند فعال سازی باکتری ها در بتن زمینه تشکیل لایه های رسوبات کربناتی راکه منجر به افزایش پایایی و کاهش نفوذپذیری بتن می شود؛ فراهم می سازد.

كلمات كليدي: بتن نفوذ ناپذیر ، باکتری، دوام، رسوب کربنات کلسیم

 

1. مقدمه

استفاده از سیمان پرتلند معمولی(OPC)؛ الزامات مورد نیاز برای افزایش دوام سازه هایی که در معرض شرایط محیطی سخت قرار گرفته همانند سازه های دریایی، تاسیسات زیر آبی و مدفون، تونل ها، پل ها،  بزرگراه ها و لوله های فاضلاب و یا سازه های خاص نگهدارنده زباله های جامد و مایع ِ سمی و عناصر رادیواکتیو، را تامین نمی کند. در حالت کلی دوام یک سازه بتنی به مقدار و ویژگی های ساختاری منافذ آن و مکانیزم های تخریب به پتانسیل نفوذ پذیری عوامل مهاجم وابسته است [1]. نفوذ گازها و یا مایعات مهاجم از محیط بیرون به درون منافذ و انجام واکنش های شیمیایی منجر به کاهش مشخصات مکانیکی بتن از جمله مقاومت فشاری و نفوذپذیری شده که در نهایت زوال سازه بتنی را به دنبال خواهد داشت [2].

بدن جانداران توانایی ساخت رسوبات مواد معدنی را برای تشکیل استخوان و دندان ها به صورت مداوم دارد. این توانایی تنها در بدن جانداران خلاصه نمی شود بلکه باکتری های موجود در محیط های مختلف  از جمله خاک یا  بتن نیز می توانند به صورت مداوم رسوبات معدنی را تولید کنند [3].

در این راستا اخیراً، استفاده از علم میکروبیولوژی و تشکیل رسوبات کربنات کلسیم ناشی از فعالیت های متابولیکی برخی از میکرواُرگانیسم های خاص در بتن به منظور بهبود رفتار کلی، نظر بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. سؤالی که در این ارتباط مطرح می شود این است که آیا باکتری ها یی در بتن وجود دارند که پتانسیل لازم برای ترمیم بتن را داشته باشند و اگر وجود دارند مکانیسم ترمیم آنها چیست؟

با اینکه در نگاه اول ممکن است به دلیل خاصیت قلیائی بالای ماتریس بتنی ناشی از واکنش های هیدراسیون سیمان، تولید هیدروکسید کلسیم و  خشکی محیط؛ بتن زیستگاه مناسبی برای باکتری ها بنظر نرسد. اما با نگاهی دقیقتر به وجود باکتری هایی مقاوم در برابر شرایط قلیائی بالا که به دلیل خشکی محیط به صورت پیش فعال یا به اصطلاح خواب در بتن،  می توان پی برد [4]. باکتری هایی همچون باسیلوس ( Bacillus ) را با توجه به توانایی ذاتی اشان برای تشکیل رسوبات کربنات کلسیم در بتن می توا ن بعنوان "مواد هوشمند زیستی" نامید. این باکتری ها توانایی تشکیل رسوباتی با ساختار بلوری درشت دانه با چسبندگی زیاد و انحلال ناپذیری در آب است که در واقع رفتاری فلس مانند از خود نشان می دهد را دارند.

  پیشنهاد می‌کنیم محصول ملات ترمیمی را هم بررسی کنید.

2. مکانسیم فعال سازی باکتری و نحوه عملکرد

تشکیل رسوب کربنات کلسیم با استفاده از فرآیندهای میکروبیولوژیکی ناشی از یک سری واکنش های بیوشیمیایی پیچیده است. مکانسیم فعال سازی باکتری و برخورد با خرابی شامل سه بخش زیر است که به طور خلاصه در شکل 1 بیان شده است. 

• - فعال شدن باکتری های موجود دراثر عاملی خارجی همانند نفوذ آب و صورت گرفتن هیدرولیز یا درمان بیرونی.
• - تولید یون های آزاد کلسیم و کربنات (Ca ²⁺ و CO₃^2-) و تشکیل رسوب کربنات کلسیم.
• - بسته شدن ترکها توسط رسوب کربنات کلسیم و جلوگیری از نفوذپذیری و افزایش دوام.

 

شکل 1 – مکانسیم فعال سازی باکتری و نحوه عملکرد

 

در حالت کلی وجود ویا تولید یون های آزاد کلسیم و کربنات (Ca ²⁺  و CO₃^2-) به طور همزمان یا متوالی منجر به تشکیل رسوب کربنات کلسیم می شود. در بخشی از این فرآیندها باکتری ها تولید آنزیم آوره ( Urease ) می کنند که بعنوان کاتالیزور برای آمونیاک عمل کرده و تولید دی اکسید کربن (CO₂ ) و یون آمونیوم می کند. وجود یون آمونیوم باعث بالا رفتن PH و تسریع ترکیب یون های آزاد کلسیم و کربنات (Ca ²⁺  و CO₃^2-) و تشکیل رسوب درزگیر کربنات کلسیم (CaCO₃↓ ) می شود.

 

  انتخاب نوع باکتری که به صورت سوسپانسیون در بخشی از آب بتن وارد می شود مهمترین پارامتر طراحی در این سیستم است [5]. در این راستا ضروری است باکتری منتخب :

• - قابلیت زنده ماندن برای مدت زمانی طولانی در محیط قلیائی بتن با PH در حدود 11 تا 13 را داشته باشد.
• - از مقاومت مکانیکی کافی برای زمان میکس برخوردار باشد.
• - باعث کاهش مقاومت اولیه و نهایی بتن نشود.

 

استفاده از باکتری و فعال سازی آنها به منظور انجام واکنش های میکروبیولوژی و تولید رسوبات به عنوان روش جدیدی برای اصلاح ساختارهای آسیب دیده بتنی مورد توجه قرار گرفته و آزمایشات متعددی بمنظور روشن شدن میزان اثربخشی این باکتری ها توسط محققین انجام شده است. در این مقاله از نتایج تحقیقاتV.Achal ،S.Bang  و D.Muynck بر روی پارامترهای مقاومت فشاری، جذب آب و.... که از جمله مهمترین پارامترهای موثر بر دوام و در نهایت عملکرد بتن می باشند، استفاده شده است.    

 

2. مواد و مصالح

2.1.      مصالح       

نمونه ها از سیمان پرتلند معمولی منطبق بر استانداردIS 12269-1978  و ماسه رودخانه ای منطبق بر استاندارد IS 383-1970  با مدول نرمی 2.89 و در درصدهای آب به سیمان  0.5 ، 0.6 و 0.7 بمنظور رسیدن به مقاوت فشاری های مختلف ساخته شده اند [6]. 

2.2.      میکرواُرگانیسم ها و شرایط رشد       

در آزمایشات V.Achal از باکتری Bacillus sphaericus CT-5 استفاده شده است. باکتری ها در محلول اِگار با PH متوسط 8 نگهداری شده و از محلول متوسط Nutrient Broth-Urea (NBU) به عنوان منبع تغذیه استفاده شده است [7و6]. S.Bang از باکتری Bacillus pasteurii و در سه محلول مختلف آب، بافر فسفات و اوره- کلرید کلسیم استفاده کرده است [8]. همچنین در آزمایشات D.Muynck از باکتری Bacillus sphaericus LMG 225-67  و منبع تغذیه ای مرکب از broth، بی کربنات سدیم(NaHCO₃)_، کلرید آمونیوم و اوره استفاده شده است [9].  

 

3. آزمایشات

3.1.       آزمایش مقاومت فشاری

برای مطالعه مقاومت فشاری نمونه هایی با درصد وزنی سیمان به ماسه 3 : 1 و نسبت آب به سیمان  0.47  به صورت مکعب هایی در بُعد 70.6 میلیمتر ساخته شده است. نمونه ها پس باز شدن قالب در محیطی در معرض باکتریBacillus sphaericus CT-5 و در دمای اتاق در فواصل 3، 7 و 28 روز عمل آوری شده اند. نمونه های شاهد نیز با روشی مشابه در آب وNBU عمل آوری شده است [6].

3.2.      آزمایش جذب آب

 آزمایش جذب آب بر اساس استانداردRILLEM 25 PEM  انجام گرفته است. برای اطمینان از  جذب یکسویه لبه های نمونه ها بخوبی پوشانده شده و بمنظور برقرار ی تعادل وزنی به مدت 24 ساعت در اُون با دمای 45 درجه سانتی گراد قرار گرفته اند. سپس نمونه ها در معرض آب قرار گرفته (سطح آب در حدود 2 میلیمتر بالاتر از پایین نمونه) و در فواصل زمانی منظم (15 و 30 دقیقه و 1 ، 1.5 ، 3 ، 5 ، 8 ، 24 ، 72 ، 96 ، 120 ، 144 ، 168 ساعت ) از آب خارج شده و پس از خشک کردن با یک حوله مرطوب؛ وزن شده و بلافاصله دوباره در آب قرار گرفته اند. 

 

آزمایشات تعیین محلول کِشت بهینه

برای تعیین مناسبترین محلول کشت باکتری از سه محلول آب، بافر فسفات و اوره- کلرید کلسیم با غلظت میلی لیتر / سلول 10⁸ از باکتری  Bacillus pasteuriiاستفاده شده است. در این راستا سه آزمایش واکنش قلیایی سنگدانه بتن، مقاومت در برابر حمله سولفات ها و درصد انقباض برای این سه محلول؛ به ترتیب بر اساس استانداردهای  157وC1012 وASTM C1260 مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه های تیر با ابعاد 285.75x  25.4 x 25.4  ساخته شده، پس از قالب برداری به مدت 7 روز در سه محلول کِشت قرار گرفته و پس از خشک شدن در محلول واسط قرار می گیرند. در نهایت طول نمونه در مدت زمانهای 56 و3،7،11،14،21،28 روز اندازه گیری شده است. برای آزمایش واکنش قلیایی سنگدانه بتن، مقاومت در برابر حمله سولفات ها و درصد انقباض به ترتیب از محلول های واسط هیدروکسید سدیم، سولفات سدیم و آب آهک استفاده شده است [8].

 

3.4.       آزمایشات تعیین غلظت باکتری بهینه  

برای تعیین میزان اثربخشی غلظت باکتری از محلول بافر فسفات با غلظت های میلی لیتر / سلول10⁶ و 10⁷ و 10⁸ و 10⁹ از باکتری Bacillus pasteurii استفاده شده است. آزمایشات واکنش قلیایی سنگدانه بتن، مقاومت در برابر حمله سولفات ها و درصد انقباض برای این سه محلول مطابق توضیحات بخش قبل انجام شده است. همچنین آزمایش یخ زدگی و آب شدگی بتن بر اساس استاندارد ASTM C666 انجام شده است [8].

 

3.5.      آزمایشات تجزیه و تحلیل

به منظور روشن شدن مکانیسم عملکرد باکتری ها از آنالیز کیفیت سنجی پراش اشعه x و برای اطمینان از جنس لایه های رسوب در نمونه های درمان شده با باکتری از روش طیف سنجی اشعه x استفاده شده است [8].

 

4. نتایج آزمایشات

4.1.       آزمایش مقاومت فشاری

نتایج آزمایش مقاومت فشاری نمونه ها ی 3، 7 و28 در شکل 2 خلاصه شده است. همانطور که در شکل نشان داده شده بالاترین مقاومت فشاری مربوط به نمونه هایی که در معرض باکتری به مدت 28 روز قرار گرفته اند(31 MPa) به نسبت مقاومت فشاری نمونه های کنترلیNBU (24 MPa) و آب (23 MPa) می باشد. این مطلب نمایانگر 36.15 % افزایش مقاومت فشاری در نمونه هایی که در معرض باکتری قرار گرفته اند به نسبت نمونه های کنترلی است  

 

 

شکل 2 – مقاومت فشاری نمونه های مکعبی در معرض آب، NBU و باکتری

 

4.2.      آزمایش جذب آب

نتایج آزمایش جذب آب برای نمونه های باکتریایی و کنترل در زمان های مختلف در شکل 3 خلاصه شده است. همانگونه که در شکل نشان داده شده تاثیر درمان باکتری Bacillus sphaericus CT-5 در طول دوره درمان 168 ساعت برای جذب آب در حدود شش برابر نمونه شاهد است که تایید کننده تشکیل رسوب کلیست در حضور باکتری می باشد. نکته قابل توجه سرعت زیاد رسیدن به جذب آب مطلوب و اختلاف کم در میزان جذب آب در زمان های بیش از 10 ساعت برای نمونه های باکتریایی است. این مطلب نشان دهنده تاثیر بالای تشکیل حتی یک لایه کلسیت در برابر میزان جذب آب می باشد [6 و 11]. 

 

 

شکل 3 – میزان جذب آب برای نمونه باکتریایی Bacillus sphaericus CT-5  و نمونه شاهد

 

4.3.       آزمایشات تعیین محلول کِشت بهینه

با توجه به نتایج آزمایشاتِ تعیین محلول کِشت بهینه؛ درصد کاهش انبساط برای حالات مختلف به نسبت نمونه کنترل محاسبه شده که در جدول 1 خلاصه شده است. همان طور که از نتایج مشهود است نمونه هایی درمان شده در بافر فسفات کمترین انبساط را نشان داده اند [8].

 

اوره- کلرید کلسیم	بافر فسفات	آب
18 %	30 %	7 %	آزمایش واکنش قلیایی سنگدانه
22 %	38 %	5 %	آزمایش مقاومت در برابر حمله سولفات ها
15 %	19 %	3 %	آزمایش درصد انقباض

 جدول 1- درصد کاهش انبساط برای آزمایشات تعیین محلول کشت بهینه 

 

4.4.       آزمایشات تعیین غلظت باکتری بهینه  

درصد کاهش انبساط برای آزمایشات واکنش قلیایی سنگدانه بتن، مقاومت در برابر حمله سولفات ها، درصد انقباض و یخ زدگی و آب شدگی در مقادیر مختلف غلظت باکتری  به نسبت نمونه کنترل محاسبه و در جداول 2و3 خلاصه شده است. همان طور که از نتایج مشهود است  افزایش غلظت باکتری تاثیر مثبت بر تمام فاکتورها داشته است [8].

 

cell/ml109	cell/ml108	cell/ml107	cell/ml106
32 %	21 %	13 %	-	آزمایش واکنش قلیایی سنگدانه
30 %	22 %	9 %	-	آزمایش مقاومت در برابر حمله سولفات ها
-	34 %	20 %	13 %	آزمایش درصد انقباض

  جدول 2- درصد کاهش انبساط برای آزمایشات تعیین غلظت بهینه

 

cell/ml108	cell/ml107	cell/ml106	نمونه کنترل
0.044 %	0.059 %	0.075 %	0.12 %	درصد انبساط پس از 180 سیکل
0.5 %	1 %	1.3 %	1.8 %	درصدکاهش وزن پس از 180 سیکل
95 %	91 %	85 %	78 %	درصد افزایش فاکتور دوام پس از 180 سیکل

 جدول 3- نتایج آزمایش یخ زدگی و آب شدگی در تعیین غلظت بهینه 

 

 4.5.       آنالیز کیفیت سنجی پراش اشعه X  

برای اطمینان از جنس لایه های رسوب آزمایش طیف سنجی اشعه x انجام گرفته است که نتیجه آن در شکل 4 نمایش داده شده است. همانگونه که در شکل دیده می شود درصد کلسیم به نسبت سایر عناصر بسیار بالاتر است که این مطلب تایید کننده وجود کریستال های کلسیت در نمونه های تحت درمان قرار گرفته می باشد [8]. 

 

شکل 4 – درصد عناصر تشکیل دهنده رسوبات با استفاده از آزمایش طیف سنجی اشعه x

 

برای تجزیه و تحلیل اثر باکتری از روش آنالیز کیفیت سنجی اشعه x استفاده می شود. برخی از عکس های گرفته شده برای نمونه هایی که تحت درمان باکتری قرار گرفته اند در شکل 5 نشان داده شده است. شکل «الف» نمایش دهنده دو سطح Ι و ΙΙ است. سطح Ι بیانگر ماتریس سیمانی معمولی و سطح ΙΙ بیانگر رسوبات برجسته کربنات کلسیم و تشکیل لایه های ضخیم و نفوذ ناپذیر است. شکل «ب» بزرگنمایی سطح ΙΙ را نمایش می دهد. در شکل «ج» که بزرگنمایی شکل «ب» است، ساختار میله ای و تیز گوشه رسوب کلسیت در ماتریس سیمانی و باکتری Bacillus pasteurii در مجاورت رسوبات به خوبی قابل مشاهد است. شکل «د» نیز بزرگنمایی  یک لایه کربنات کلسیم را نشان می دهد. ساختارهای میله ای شکلی که در سطح رسوب دیده می شوند تایید کننده حضور باکتری ها در سراسر لایه می باشند.  

 

   

 

    

شکل 5 – آنالیز کیفیت سنجی اشعه x دربزرگنمایی  الف- x500  ب- x1000  ج- x5000   د- x10000

 

5. 5.بحث

در این مقاله به منظور روشن شدن نحوه عملکرد باکتری ها در افزایش دوام بتن و میزان اثربخشی آنها آزمایشات زیر مورد بررسی قرار گرفته است:

• - آزمایش مقاومت فشاری
• - آزمایش جذب آب
• - آزمایشات تعیین محلول کِشت بهینه ؛ شامل واکنش قلیایی سنگ دانه، مقاومت در برابر حمله سولفات ها  و درصد انقباض برای محلول های آب(BW)، بافر فسفات(BP) و اوره-کلرید کلسیم(BU).
• - آزمایشات تعیین غلظت باکتری بهینه ؛ شامل واکنش قلیایی سنگ دانه، مقاومت در برابر حمله سولفات ها  و درصد انقباض برای محلول بافر فسفات(BP) و غلظت های میلی لیتر / سلول10⁶ و 10⁷ و 10⁸ و 10⁹ از باکتری.

 

نتایج این آزمایشات به شرح زیراست:

مقاومت فشاری نمونه های 28 روزهِ تحت درمان باکتری قرار گرفته 36.15 % به نسبت نمونه های کنترل افزایش داشته است. نکته قابل توجه در میان عدم بهبود چشمگیر مقاومت فشاری در 3 و 7 روز پس از عمل آوری حتی در مجاورت باکتری است. در واقع روند کلی افزایش مقاومت فشاری تا 28 روز ممکن است به رفتار سلول های میکروبیولوژی متخلل ملات سیمانی نسبت داده شود. در سنین اولیه بدلیل تخلخل بالای ملات سیمانی با اینکه رشد باکتری مناسب است اما درصد بهبود کم است. از سمت دیگر به دلیل PH بالای ملات سیمان، سلول ها در شرایط تقریباً غیرفعال به سر می برند؛ بنابراین شروع به رشد سلول ها آرام و طول دوره درمان افزایش می یابد. با رشد سلول ها رسوب کربنات کلسیم در سطح سلول و در خلل و فرج ماتریس شروع به گسترش می کند. با گذشت زمان بسته شدن منافذ ماتریس مانع رسیدن مواد مغذی و اکسیژن به سلول های باکتریایی شده و در نهایت به سلول های مرده یا هاگ های endospore  تبدیل شده که به عنوان الیاف های آلی عمل کرده و باعث افزایش مقاومت فشاری می شوند.

در صد کاهش جذب آب در نمونه های تحت درمان باکتری  قرار گرفته در طول دوره درمان 168 ساعت در حدود شش برابر نمونه شاهد است که تایید کننده تشکیل رسوب کلیست در حضور باکتری می باشد. نکته قابل توجه سرعت زیاد رسیدن به جذب آب مطلوب و اختلاف کم در میزان جذب آب در زمان های بیش از 10 ساعت برای نمونه های باکتریایی است. این مطلب نشان دهنده تاثیر بالای تشکیل حتی یک لایه کلسیت در برابر میزان جذب آب می باشد.

درصد تاثیر حضور باکتری در آزمایشات قلیایی سنگ دانه، مقاومت در برابر حمله سولفات ها  و درصد انقباض برای محلول درمانیBU به میزان 18 % و 22 % و 15 %  وبرایBP به میزان 30 % و 38 % و 19 % است که نشان دهنده تشکیل لایه های نامحلول رسوب کلسیت و افزایش دوام و نفوذناپدیزی بتن است. با توجه به نتایج از میان محلول های کشت انتخابی محلولBP بهتربن محل کشت باکتری های ترمیم کننده بتن است. نکته قابل توجه در این میان نتایج ضعیف محلول کشتBW به نسبت نمونه های شاهد است. دلیل این امر احتمالاً به دلیل عدم توانایی زنده ماندن باکتری ها در اختلاف فشار اسمزی آب و تجزیه شدن سلولی آنها می باشد.

درصد تاثیر افزایش غلظت باکتری درآزمایشات قلیایی سنگ دانه، مقاومت در برابر حمله سولفات ها  و درصد انقباض برای محلول درمانی BP به میزان 19 % و 21 % و 21 % و برای آزمایشات یخ زدگی و آب شدگی 0.076 % و 1.3 % و 17 %  است که نشان دهنده افزایش لایه های رسوبات کلسیت با بالارفتن غلظت باکتری و در نهایت افزایش دوام بتن است.

 

6. نتيجه­ گيري

استفاده از باکتری و فعال سازی آنها به منظور انجام واکنش های میکروبیولوژی و تولید رسوبات به عنوان روش جدیدی برای اصلاح ساختارهای آسیب دیده بتنی مورد توجه قرار گرفته وآزمایشات متعددی بمنظور روشن شدن میزان اثربخشی این باکتری ها توسط محققین انجام شده است. در این مقاله از نتایج تحقیقات پژوهشگران بر روی پارامترهای مقاومت فشاری، جذب آب و.... که از جمله مهمترین پارامترهای موثر بر دوام و در نهایت عملکرد بتن می باشند، استفاده شده است.

فعال شدن باکتری ها در بتن منجر به تشکیل رسوباتی با ساختار بلوری درشت دانه با چسبندگی زیاد و انحلال ناپذیری در آب که در واقع رفتاری فلس مانند را از خود نشان می دهند؛ می شود. نتایج آنالیز کیفیتت سنجی پراش اشعهx   و طیف سنجی اشعهx   تایید کننده تشکیل کریستال های سخت کربنات کلسیم در بتن خلل و فرج ماتریس سیمانی و حتی ترک های ایجادی در بتن است.

همچنین نتایج آزمایشات انجام شده نمایانگر افزایش مقاومت فشاری و مقاومت در برابر حمله سولفات ها، کاهش درصد جذب و واکنش قلیایی سنگ دانه و درصد انقباض در بتن برای محلول های کشت آب(BW)، بافر فسفات(BP) و اوره-کلرید کلسیم(BU) است. آزمایشات انجام گرفته بر روی غلظت های مختلف باکتری نماینگر افزایش میزان اثر پذیری در بتن است. 

 

7. مراجع

1. Khan, M. I. (2003), “Isoresponses for strength, permeability and porosity of high performance Mortar.” Building and Environment, 38, 1051-1056.

11. Claisse, P. A., Elsayad, H. A., and Shaaban I. G. (1997). “Absoprtion and sorptivity of cover concrete.” Journal of Materials in Civil Engineering, 9, 105-110.
12. Stocks-Fischer, S., Galinat, J.K., and Bang, S.S.(1999), “Microbiological precipitation of CaCO3”, Soil Biology and Biochemistry, v. 31, pp. 1563-1571.
13. Jonkers, H.M., (2007), “Self-Healing Concrete: A Biological Approach,” Springer,Material Science,195-204.
14. Jonkers, H.M. and Thijssen, A., (2008), “Application Of Bacteria As Self-Healing Agent For The Development Of Sustainable Concrte,” Elsevier, ECOENG 1450.
15. Achal V., Mukherjee A., Reddy M.S., (2010) “Microbial Concrete: A Way to Enhance Durability of Building Structures” , Second International Conference on Sustainable Construction Material and Technology. ISBN 978-1-4507-1490-7
16. Achal, V., Mukherjee, A., Basu, P. C., and Reddy, M. S. (2009), “Lactose mother liquor as an alternative nutrient source for microbial concrete production by Sporosarcina pasteurii.” Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 36, 433-438.
17. V. Ramakrishnan V., Ramesh K., Panchalan, Bang S.S, “Improvement of Concrete Durability by Bacterial Mineral Precipitation”
18. De Muynck W, De Belie N., Verstraete W.(2007) , “Improvement of Concrete Durability with the aid of Bacteria”, Proceedings of the First International Conference on Self Healing Materials.
19. Achal, V., Mukherjee, A., Basu, P. C., and Reddy, M. S. (2009), “Strain improvement of  Sporosarcina pasteurii for enhanced urease and calcite production.” Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 36, 981-988.
20. Nemati, M., and Voordouw, G. (2003), “Modification of porous media permeability, using calcium carbonate produced anzymatically in situ.” Enzyme Microbial Technology, 33, 635-642.