PHÁT TRIỂN VỮA SINH HỌC LÀM LIỀN VẾT NỨT BÊ-TÔNG DỰA TRÊN SỰ KẾT TỦA CALCIUM CARBONATE DO VI SINH VẬT GÂY RA BẰNG CÁCH SỬ DỤNG Sporosarcina pasteurii

Abstract

Gần đây, có nhiều nghiên cứu hơn về việc ứng dụng quá trình tạo tủa calcium carbonate dưới tác động của vi sinh vật (MICP) để sửa chữa các vết nứt bê tông thay vì polymer tổng hợp, chất có thể gây hại cho môi trường. Vi khuẩn mang tính ureolytic, chẳng hạn như Sporosarcina pasteurii, được biết có tiết ra enzyme urease, dẫn đến tạo tủa calcium carbonate trong một môi trường giàu calcium. Dựa trên cơ chế này, các tỷ lệ khác nhau của vật liệu xây dựng và sinh khối S. pasteurii đã được khảo sát để thu được loại vữa tối ưu nhằm giải quyết vấn đề nứt bê tông. Đầu tiên, điều kiện tạo tủa calcium được tối ưu ở pH ban đầu là 6 và nồng độ CaCl2 là 250 mM. Hỗn hợp vữa sinh học tối ưu thu được với cát kích thước 0,1 mm trộn với sinh khối theo tỷ lệ 1:1 với mật độ vi khuẩn là khoảng 108 CFU/mL. Quan sát bằng mắt thường và kiểm tra độ thấm nước cho thấy vữa vi khuẩn có thể sửa chữa các vết nứt và ngăn chặn sự xâm nhập của chất lỏng và khí so sánh với đối chứng âm. Bên cạnh đó, kết quả phân tích SEM và XRD chỉ ra rằng các cấu trúc đa hình carbonate khác nhau được hình thành bên trong các vết nứt. Ngoài ra, phương pháp đổ đĩa cho thấy có các tế bào S. pasteurii sinh dưỡng tồn tại trong các vết nứt ngay cả sau 28 ngày, điều này có nghĩa là vữa vi khuẩn có thể có tác dụng lâu dài trên xi măng.