Dấu hiệu cảnh báo sớm nguy cơ sụp đổ của bê tông

Bê tông có vẻ không phải là một môi trường thích hợp cho sự sống. Tuy nhiên, vi khuẩn thực sự sống trong bê tông.

Một nghiên cứu mới do Đại học Delaware (Mỹ) dẫn đầu đã kiểm tra hệ vi sinh vật này. Họ đồng thời tìm hiểu cách vi sinh vật thay đổi theo thời gian và cách chúng ta có thể sử dụng chúng trong tương lai. Nhờ đó, theo dõi hoặc sửa chữa các khiếm khuyết.

Vi khuẩn có thể đã di chuyển từ môi trường, thấm qua các vết nứt bê tông.

Nhóm nghiên cứu đã chế tạo 40 trụ bê tông chia làm hai nhóm: Hỗn hợp tiêu chuẩn dễ xảy ra phản ứng kiềm - silica (ASR) làm phân hủy bê tông; Một loại được làm bằng tro bay có khả năng chống lại tình trạng phân hủy. Sau đó, chúng được để trên sân thượng trong khoảng hai năm, với các mẫu ADN được lấy sau mỗi sáu tuần.

Các nhà nghiên cứu phát hiện, sau khi những chất gây ô nhiễm từ phòng thí nghiệm được loại bỏ, có 50 - 60% vi khuẩn trong các mẫu thử đã di chuyển trên vật liệu như sỏi và cát. Vi khuẩn có thể đã di chuyển từ môi trường, thấm qua các vết nứt bê tông.

Nhìn chung, sự đa dạng của vi khuẩn trong bê tông giảm dần theo thời gian. Tuy nhiên, sự đa dạng đó được phục hồi nhẹ vào mùa hè. Song, nhiều câu hỏi đã được đặt ra từ nghiên cứu.

“Vi khuẩn đang ăn gì? Có thể chúng đang ăn xác của các vi khuẩn khác. Nếu không có gì để ăn, một số trong số chúng có thể hình thành bào tử hoặc loại tế bào ngủ đông và không làm gì cho đến khi trời mưa. Sau đó, ăn càng nhiều càng tốt và lại ngủ đông”, Julie Maresca - tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

Mặc dù vẫn còn nhiều việc phải làm để hiểu rõ hơn về thế giới nhỏ bé này, nhưng những tác động tiềm ẩn có thể rất lớn. Nhóm nghiên cứu đã xác định được một số loại vi khuẩn dường như có liên quan đến phản ứng phân hủy, bao gồm: Arcobacter, Modestobacter, Salinicoccus, Rheinheimera, Lawsonella và Bryobacter.

Theo giả thuyết, một ngày nào đó, việc theo dõi những vi khuẩn này trong các cấu trúc bê tông như tòa nhà và cầu có thể được sử dụng như một hệ thống cảnh báo sớm nguy cơ sụp đổ.

Về lâu dài, sự sinh sôi của vi khuẩn thậm chí có thể đóng vai trò tích cực trong việc sửa chữa thiệt hại. Một số có thể tạo ra canxi cacbonat với tác dụng vá các vết nứt. Tuy nhiên, không may là hiện tại, những vi khuẩn này không sống lâu trong bê tông.

Các nhà khoa học cho biết, tiếp tục nghiên cứu là việc cần thiết. Đồng thời, bước tiếp theo là phân tích ADN của các mẫu lấy từ cấu trúc bê tông trong thế giới thực.