مكتبة خطوط عربية للاوتوكاد تعمل علي جميع الاصدارات | Autocad Arabic Fonts

 Self Healing - Bacterial - Bio Concrete

﷽

اعزائنا الكرام متابعي وزائري موقع عالم الهندسة Engineering World نقدم لكم مقال عن الخرسانة البكتيرية Bacterial concrete او الخرسانة ذاتية الشفاء والاصلاح الذاتي وهي نوع من الخرسانة التي تستخدم البكتيريا في الخلطة التصميمية لها لإعادة ترميم المواد الانشائية التالفة وتقويتها وتعتمد هذه التقنية على استخدام بكتيريا طبيعية أو معدلة وراثياً والتي تستطيع إنتاج مادة كربونات الكالسيوم وهي المادة التي تتحول إلى الحجر عندما تتفاعل مع الهواء والرطوبة .

كما ان الخرسانة البكتيرية نوع من انواع الخرسانة المعدلة والمحسنة التي تحتوي على بكتيريا حية لتعزيز متانتها وتحسين خصائصها الفيزيائية حيث يمكن استخدامها في مختلف أنواع المباني والمنشآت.

تاريخ الخرسانة البكتيرية

تم اكتشاف الخرسانة البكتيرية لأول مرة في عام 2006 من قبل الدكتور جوس في بجاما، وهو باحث في الهندسة المدنية. وقد اكتشف الدكتور جوس عن طريق الصدفة مزيجًا من البكتيريا الحية التي تعيش في الرمال والحجارة والإسمنت، والتي يمكن استخدامها لتحسين خصائص الخرسانة.

كيفية عمل الخرسانة البكتيرية ؟

تعتمد عملية إنتاج الخرسانة البكتيرية على إضافة بكتيريا حية إلى الخليط الخرساني. تعيش هذه البكتيريا في الظروف القاسية وتستطيع البقاء على قيد الحياة في الخرسانة لفترة طويلة من الزمن. وعندما تتعرض الخرسانة للتلف أو التشقق، تبدأ البكتيريا في العمل على إصلاحها عن طريق إنتاج مادة تسمى "الكالسيوم كاربونات"، وهي مادة تحمي الخرسانة من التآكل وتعزز قوتها ومتانتها.

المزايا والفوائد

تتميز الخرسانة البكتيرية بعدة مزايا وفوائد، من بينها :

1. تحسين المتانة والمتانة: تساعد البكتيريا على تحسين متانة الخرسانة ومتانتها بشكل كبير، مما يساعد على تقليل تكاليف الصيانة وإطالة عمر الهيكل .
2. الاستدامة والبيئة : تعتبر الخرسانة البكتيرية مواد بناء صديقة للبيئة ومستدامة، حيث تعتمد على البكتيريا الموجودة في الطبيعة ولا تسبب أي تلوث بيئي .
3. تحسين جودة الهواء: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية لتحسين جودة الهواء في المباني، حيث تساعد على تنقية الهواء من الملوثات والجزيئات الضارة .
4. الاقتصادية : تساعد الخرسانة البكتيرية على تقليل تكاليف الصيانة وتقليل استهلاك التكاليف المالية العامة للمشاريع الإنشائية.
5. تحسين جودة البناء: تساعد الخرسانة البكتيرية على تحسين جودة البناء وتقليل الأخطاء الإنشائية، حيث تقلل من احتمالية حدوث الشقوق والتشققات في الخرسانة .

الصعوبات والعيوب

على الرغم من المزايا العديدة التي تتمتع بها الخرسانة البكتيرية، إلا أنها تواجه بعض التحديات والعيوب، من بينها:

1. العمر الافتراضي: لا يمكن تحديد عمر الخرسانة البكتيرية بدقة، حيث أنه لم يتم إجراء العديد من الدراسات لتحديد مدة حياة هذه المواد.
2. التصميم: يجب التصميم بعناية لتحديد الكمية الصحيحة من البكتيريا والمواد الأخرى المستخدمة في الخليط، وإلا قد يؤدي ذلك إلى تأثير سلبي على قوة الخرسانة.
3. التخزين: يتطلب تخزين الخرسانة البكتيرية الحفاظ على ظروف خاصة للحفاظ على البكتيريا حية، مما يزيد من تكاليف الإنتاج والتخزين.
4. التكلفة و سعر الخرسانة البكتيرية : يعتبر تكلفة الخرسانة البكتيرية مرتفعًا بالمقارنة مع الخرسانة التقليدية، مما يجعلها غير ملائمة لبعض المشاريع الإنشائية.

تطبيقات الخرسانة البكتيرية Bacterial concrete 

تستخدم الخرسانة البكتيرية في عدة تطبيقات بناءًا على خصائصها الفريدة والتي من بينها:

1. المباني والمنشآت: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في بناء المباني والمنشآت الصناعية والتجارية والسكنية.
2. الجسور والطرق: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في بناء الجسور والطرق والأنفاق.
3. الأسوار الحامية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في بناء الأسوار الحامية المتينة والتي تتحمل الصدمات.
4. الأعمال البحرية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في بناء الموانئ والأرصفة والمنشآت البحرية الأخرى.

كما تعتبر الخرسانة البكتيرية بمثابة تطورٍ كبير في صناعة البناء حيث أنها تساهم في تحسين جودة الخرسانة وتطويرها بشكل كبير فهي تتمتع بعدة مزايا على الخرسانة التقليدية، منها :

1. الاستدامة: تستخدم الخرسانة البكتيرية مواد طبيعية ولا تحتاج إلى استخدام مواد كيميائية ضارة بالبيئة، مما يجعلها خياراً أكثر استدامة.
2. القوة: يمكن للبكتيريا المستخدمة في الخرسانة البكتيرية إنتاج مادة كربونات الكالسيوم بشكل فعال، مما يزيد من قوة الخرسانة ويمنع تشققها.
3. الصيانة: يمكن للخرسانة البكتيرية إصلاح نفسها بشكل طبيعي، مما يقلل من تكاليف الصيانة والإصلاح.
4. الجمالية: تمتاز الخرسانة البكتيرية بأنها تتمتع بمظهر جمالي يساعد في تحسين مظهر المباني والجسور.

من الناحية العملية للخرسانة البكتيرية Bacterial concrete فتعمل عملية صنع الخرسانة البكتيرية عن طريق إضافة البكتيريا إلى الخليط الخرساني ثم تترك لمدة تتراوح بين 24 إلى 48 ساعة لتتم عملية التفاعل بين البكتيريا والخليط الخرساني بعد ذلك يتم تجفيف الخرسانة لمدة تتراوح بين 3 إلى 5 أيام حتى تصبح جاهزة للاستخدام .

على الرغم من أن الخرسانة البكتيرية لا تزال تعتبر تقنيةً ناشئة إلا أنها تحظى بمزيد من الاهتمام والاعتماد في السنوات الأخيرة حيث يتم تطوير تقنيات جديدة لتحسين جودة الخرسانة وتخفيض تكاليف إنتاجها ومن المتوقع أن تستخدم الخرسانة البكتيرية بشكل أوسع في المستقبل في مجال الإنشاءات.ومن الجدير بالذكر أن استخدام الخرسانة البكتيرية يتيح فرصًا جديدة لإعادة استخدام المواد الإنشائية المستخدمة في البناء والتي كانت سابقًا تعتبر فاقدة للفائدة حيث يمكن للبكتيريا المستخدمة في الخرسانة البكتيرية إعادة ترميم المواد الإنشائية التالفة وتحويلها إلى مواد قوية ومتينة.

ومن العيوب الرئيسية للاستخدام الحالي للخرسانة البكتيرية هي أنها لا تزال تحتاج إلى تحسينات في عمليات البحث والتطوير وأنها تحتاج إلى ظروف خاصة للتفاعل مع الخليط الخرساني، كما أن العمر الافتراضي للخرسانة البكتيرية لم يتم تحديده بشكل نهائي حتى الآن ومن المهم أيضًا الإشارة إلى أنه يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة عند استخدام الخرسانة البكتيرية حيث يجب الحرص على إزالة الجزء الزائد من الخرسانة والحفاظ على الظروف الصحية والسلامة العامة للعمال المتعاملين معها.

مميزات الخرسانة البكتيرية Bacterial concrete

تتميز الخرسانة البكتيرية بعدة مميزات تجعلها خياراً مثيراً للاهتمام في صناعة البناء، ومن أهم هذه المميزات :

1. المتانة: تتميز الخرسانة البكتيرية بمتانتها وقوتها، حيث أن البكتيريا المستخدمة في صنعها تنتج كربونات الكالسيوم التي تعزز قوة الخرسانة وتمنع تشققها.
2. الاستدامة: تعتمد الخرسانة البكتيرية على استخدام بكتيريا طبيعية أو معدلة وراثياً، ولا تحتاج إلى استخدام مواد كيميائية ضارة بالبيئة، مما يجعلها خياراً أكثر استدامة.
3. الصيانة: تمتاز الخرسانة البكتيرية بقدرتها على إصلاح نفسها بشكل طبيعي، مما يقلل من تكاليف الصيانة والإصلاح.
4. القدرة على التحكم في درجة الحموضة: تستطيع البكتيريا المستخدمة في صنع الخرسانة البكتيرية التحكم في درجة الحموضة، مما يجعلها مقاومة للتآكل والتلف.
5. القدرة على إعادة التدوير: تستطيع البكتيريا المستخدمة في صنع الخرسانة البكتيرية إعادة ترميم المواد الإنشائية التالفة وتحويلها إلى مواد قوية ومتينة، مما يساعد في تقليل النفايات والحفاظ على البيئة.
6. السلامة البيئية: تتميز الخرسانة البكتيرية بعدم إطلاق المواد السامة أو الكيميائية الضارة بالبيئة، مما يجعلها خياراً أمناً وصحياً للعمل عليها.

عيوب الخرسانة البكتيرية Bacterial concrete

على الرغم من مميزات الخرسانة البكتيرية، إلا أنها تحتوي على بعض العيوب والتحديات التي يجب مراعاتها، ومن هذه العيوب:

1. التكلفة: تعتبر الخرسانة البكتيرية أكثر تكلفة من الخرسانة التقليدية بسبب تكاليف تربية وصيانة البكتيريا المستخدمة في صنعها، وذلك يرجع إلى أن هذه البكتيريا تعيش في ظروف خاصة وتتطلب رعاية واهتمام خاص.
2. الوقت: تحتاج الخرسانة البكتيرية إلى وقت أطول للتصلب والجفاف بسبب عملية تكوين الكربونات الحجرية التي تستغرق وقتاً طويلاً.
3. الاستخدام المحدود: تحتاج الخرسانة البكتيرية إلى ظروف خاصة للتوفيق بين البكتيريا والخرسانة، مما يجعل استخدامها محدوداً في بعض التطبيقات.
4. القدرة المحدودة على الحمل الثقيل: يمكن أن تصبح الخرسانة البكتيرية هشة في حالة تعرضها لأحمال ثقيلة، مما يجعلها غير مناسبة لبعض التطبيقات التي تتطلب قوة عالية في الحمل.
5. الاعتماد على درجات الحرارة المنخفضة: تحتاج الخرسانة البكتيرية إلى درجات حرارة منخفضة لتنمو البكتيريا وتعمل على تكوين الكربونات، مما يجعلها غير مناسبة للتطبيقات في الأماكن التي تشهد درجات حرارة عالية.
6. التأثير على البيئة: قد يؤدي استخدام الخرسانة البكتيرية إلى تأثير سلبي على البيئة في حالة تسرب البكتيريا إلى الأرض أو المياه، مما يتطلب اتخاذ إجراءات وقائية لتجنب هذا الأمر.

تطبيقات الخرسانة البكتيرية Bacterial concrete

تعد الخرسانة البكتيرية تقنية واعدة في صناعة البناء والإنشاءات، وتستخدم في عدة تطبيقات، ومن أهم هذه التطبيقات:

1. الأساسات والأعمدة: تستخدم الخرسانة البكتيرية في صناعة الأساسات والأعمدة، حيث يمكن استخدامها لتعزيز قوة هذه الأجزاء ومنع تشققها.
2. الجدران والأرضيات: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة الجدران والأرضيات، حيث تساعد على تحسين قوة ومتانة هذه الأجزاء وتقليل تكاليف الصيانة.
3. الجسور: تستخدم الخرسانة البكتيرية في صناعة الجسور، حيث تساعد على تعزيز قوة ومتانة الجسور وتحسين قدرتها على تحمل الأحمال الثقيلة.
4. الأرصفة: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة الأرصفة، حيث تساعد على تحسين قوة ومتانة الأرصفة وتقليل تكاليف الصيانة.
5. الخزانات والأنابيب: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة الخزانات والأنابيب، حيث تساعد على تحسين قوة ومتانة هذه الأجزاء وتقليل تكاليف الصيانة.
6. المنشآت البحرية: تستخدم الخرسانة البكتيرية في صناعة المنشآت البحرية، مثل المرافئ والموانئ والسدود، حيث تساعد على تحسين قوة ومتانة هذه المنشآت وتقليل تكاليف الصيانة.
7. إصلاح الهياكل الخرسانية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في إصلاح الهياكل الخرسانية التالفة، حيث تستخدم البكتيريا لإصلاح التشققات والتلف في الخرسانة.

انواع المباني التي تستخدم فيها الخرسانة البكتيرية Bacterial concrete

يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في مختلف أنواع المباني، ومن بين هذه الأنواع :

1. المباني السكنية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة المباني السكنية، حيث تعزز قوة ومتانة الهياكل وتقلل من تكاليف الصيانة.
2. المباني التجارية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة المباني التجارية، مثل المتاجر والمكاتب والفنادق، حيث تساعد على تحسين المتانة والمتانة وتقليل تكاليف الصيانة.
3. المباني الصناعية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة المباني الصناعية، حيث تساعد على تحسين المتانة والمتانة وتقليل تكاليف الصيانة.
4. المنشآت البحرية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة المنشآت البحرية، مثل المرافئ والموانئ والسدود، حيث تساعد على تحسين قوة ومتانة هذه المنشآت وتقليل تكاليف الصيانة.
5. المنشآت الرياضية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة المنشآت الرياضية، مثل الملاعب والصالات الرياضية، حيث تساعد على تحسين المتانة والمتانة وتقليل تكاليف الصيانة.
6. المباني الحكومية: يمكن استخدام الخرسانة البكتيرية في صناعة المباني الحكومية، مثل المدارس والمستشفيات والمباني الإدارية، حيث تساعد على تحسين المتانة والمتانة وتقليل تكاليف الصيانة.

نسب الخلط والاضافات في الخرسانة البكتيرية Bacterial concrete

تختلف نسب الخلط والإضافات في الخرسانة البكتيرية حسب الغرض من استخدامها وتطبيقها المحدد. ومع ذلك، فإن هناك بعض الإرشادات العامة التي يجب اتباعها عند إعداد خليط الخرسانة البكتيرية، وهي:

1. نسبة المواد اللازمة: يجب أن تحتوي الخلطة على نسبة مناسبة من الإسمنت والرمل والماء والبكتيريا الحية.
2. نسبة البكتيريا: يجب أن تكون نسبة البكتيريا الحية في الخلطة بين 0.1٪ إلى 1٪ من وزن الإسمنت.
3. الإضافات: يمكن إضافة بعض المواد الخاصة لتحسين خصائص الخرسانة، مثل الألياف الزجاجية أو الألياف النباتية أو أكسيد الكالسيوم أو السيليكا النانوية.
4. العمليات الإضافية: يمكن أيضًا إجراء عمليات إضافية مثل الاهتزاز أو التسخين لتحسين خصائص الخرسانة.

كما يجب على الشركات المصنعة للخرسانة البكتيرية تحديد نسب الخلط والإضافات بشكل دقيق وفقًا للهدف المرجو من الاستخدام وتضمن جودة الخليط وكفاءته في تحقيق الأداء المطلوب وتعتبر الخرسانة البكتيرية تقنية حديثة وواعدة في مجال البناء والإنشاءات حيث تتميز بمزايا عديدة وفوائد كثيرة. ومع ذلك فإنه من الضروري العمل على التطوير المستمر لهذه التقنية الحديثة .

نتمني ان ينال الموضوع اعجابكم 👍

كلمات دلالية [الخرسانة,الخرسانة الحية,الخرسانة الحيوية,الخرسانة الجاهزة,مصنع الخرسانة,مصانع الخرسانة الجاهزة,أسعار الخرسانة,اختيار هبوط الخرسانة,مصانع الخرسانة في المدينة,خرسانة,مصانع المدينة للخرسانة,مصنع خرسانة,خرسانة جاهزة,صب الخرسانة,ديمومة الخرسانة,شقوق الخرسانة المسلحة,تدهور الخرسانة,اخطاء صب الخرسانة المسلحة,القماش الخرساني,خرسانة حية,اخطاء في صب الخرسانة,اخطاء تنفيذ الخرسانة,غلطات عن صب خرسانة مسلحة,تكنولوجيا خرسانة متقدمة, الخرسانة البكتيرية]

يمكنك متابعتنا الان علي جوجل نيوز