細菌將成為預警系統 建物倒塌風險不用怕

   日期:2021-08-13     瀏覽:44    評論:0    
核心提示:混凝土中的某些細菌,或許有一天就能成為建築物倒塌的預警系統!

/ 918建材庫


微生物學家 Julie Maresca 拿著她和她的學生用來研究存活在混凝土中的細菌群落的混凝土圓柱體之一。(照片來源 / 美國德拉瓦大學)

混凝土中的某些細菌,或許有一天就能成為建築物倒塌的預警系統!

 

近來,美國德拉瓦大學土木與環境工程系Maresca副教授帶領的研究團隊就發現,既使在嚴酷的混凝土棲息地,細菌也能生存繁衍,且過程中可能對混凝土結構的退化和潛在修復產生重要影響。

 

由於,微生物本身可以生存在一些極端環境的地方,所以研究團隊就試著從混凝土環境中,研究細菌的變化會對混凝土帶來什麼影響

 

因此,他們製作了40罐混凝土柱樣本,且分成2大類型,第一類是採用標準的混凝土製程,容易因鹼氧化矽反應 (ASR),使混凝土降解或龜裂,第二類則採用添加飛灰製成的環保混凝土,分別將這兩類混凝土放在屋外2年,每6周採集一次DNA樣本。

屋頂上放置了 40 個混凝土圓柱體,以了解時間和溫度的變化將如何影響其中的細菌群落。(照片來源 / 美國德拉瓦大學)

但是,他們發現這些DNA樣本相當複雜,且摻雜了許多環境汙染物,再經過去除雜質後發現,樣本中有50%至60%的細菌會附著在礫石和沙子等材料上,其他則是從混凝土的縫隙中進入。

 

結果發現,混凝土中最常見的細菌分別是變形桿菌、厚壁菌、放線菌。而這些細菌不論是原本一開始就存在,還是後來才開始出現,都會隨著時間越長數量越少,但每到夏季時就會出現反撲。

 

令研究團隊好奇的是,為什麼會有這些細菌存在?且這些細菌都在混凝土中吃些什麼?Maresca表示,這些細菌出現的時候很可能在吃其他微生物的屍體,如果沒有東西吃就會進入休眠狀態,直到下雨後,微生物增加時就會開始吃其他微生物的屍體

混凝土圓柱體中提取 DNA 樣本。(照片來源 / 美國德拉瓦大學)

不過,這些微生物或細菌並不會破壞混凝土,而且在這2年的研究期間,研究團隊還發現了其他菌種,例如弓形菌、鹽水球菌、Modesto Bacteria、Rheinheimera、Lawsonella和Bryobacter等細菌,這些細菌就與混凝土的降解反應有關。

 

因此,未來很可能透過監測建築物和橋樑等混凝土結構中的這些菌種所帶來的降解反應,來預警倒榻的風險。

 

參考資料:

https://www.udel.edu/udaily/2021/august/bacteria-concrete-microbiology-civil-engineering/

https://newatlas.com/science/concrete-microbiome-early-warning-system/

 

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