Биоцементирование: как строят дома на бактериях
Чтобы дом стоял крепко, основательного фундамента иногда бывает недостаточно. Ведь если строить там, где земля неустойчива, здание может просто покинуть место расположения. Чтобы такого не случилось, есть несколько способов укрепить под ним грунт. Сегодня это обычно делают с помощью химикатов. Но более экологичным и перспективным специалисты называют биоцементирование. Расскажем, как оно работает и за счет чего его предлагают улучшить российские ученые.
Обычный цемент — это смесь клинкера и гипса, в которой преобладает карбонат кальция. Это же вещество — СаСО3 — получается и при биоцементировании благодаря микроорганизмам. Они провоцируют в грунте осаждение карбоната кальция, что делает землю крепче, снижает ее проницаемость и увеличивает прочность на сдвиг. Данная технология позволяет также ремонтировать трещины в цементобетонных конструкциях и предотвращать разрушение склонов.
Существуют две разновидности микробного усиления будущей стройплощадки: биоаугментация и биостимуляция. Первая считается менее благоприятной для окружающей среды, поскольку в грунт вводятся чужие микробы. Вторая требует длительных работ, потому что трудно достичь равномерной обработки участка.
Развитие метода биоаугментации связано с бактерией Sporosarcina pasteurii, которая вырабатывает карбонат кальция — основной компонент известняков, мрамора и цемента
Фото: © wirestock / freepik
Как «уезжают» дома
В октябре 2021 года после затяжных дождей в Лазаревском районе Сочи сошел оползень, буквально разрушивший коттеджный поселок. Пострадали 23 здания — некоторые накренились из-за осевшего грунта, другие буквально съехали по склону. Ущерб оценили в 132 млн рублей. Оказалось, застройщики возвели жилые дома, несмотря на то что результаты технической экспертизы предупреждали о возможном риске. Теперь их ждет суд.
Брусок биоцементированного грунта выдерживает давление целой кипы книг
Фото: © НИЦ «Курчатовский институт»
Микробиологическое осаждение кальцита считается инновационной технологией в гражданском строительстве, но ее развитию мешает высокая стоимость необходимых компонентов. В Курчатовском институте предложили способ снизить затраты на культивирование микроорганизмов. Они разработали специальную питательную среду, где вместо дорогостоящих компонентов использовали экстракт из отработанных пивных дрожжей.
А чтобы улучшить механические свойства грунта, исследователи пробовали делать наполнитель для внедрения из льняной костры, опилок и макулатуры. Последняя дала наилучший результат: прочность грунта на сжатие выросла более чем вдвое, а процент кальцита — почти в 1,5 раза.
