Concreto e climas quentes no norte do Peru. Auto-reparo e resistência do concreto incorporando as bactérias Lysinibacillus sphaericus.
Palavras-chave:
Concreto bacteriano; precipitación de calcita; autorreparación del concreto; resistencia del concreto; Lysinibacillus sphaericus.Sinopse
No campo da construção, o uso do concreto é inevitável e, junto com ele, há várias anomalias que afetam seu processo. O objetivo da pesquisa foi determinar a influência da bactéria Lysinibacillus sphaericus em suas propriedades de resistência à compressão e auto-reparo de microfissuras no concreto, utilizando as dosagens de 15, 20 e 25 ml/m3 de concreto, tendo um projeto de misturas padrão com uma relação w/c de 0,43, onde foi obtido que a consistência do concreto padrão é de 5" e o valor máximo obtido foi pela adição de 15 ml/m3 dando um valor de 5. 5", também a resistência à compressão do concreto padrão aos 28 dias foi de 105%, e a resistência máxima obtida pela adição de 25 ml/m3 ao concreto com um valor de 121% ao contrário do concreto padrão de um aumento de 16% aos 28 dias, por outro lado a auto-reparação foi observada por testes SEM em laboratório de ciências e a melhoria da resistência à compressão do concreto por testes de ruptura em laboratório de concreto; A análise do auto-reparo foi realizada aos 7 e 14 dias, obtendo-se os melhores resultados para a dose de 25 ml/m3 a 13% e 69% respectivamente pela SEM. Estes resultados são um ponto de partida para outros pesquisadores, seja para replicar estes procedimentos ou para implementar novas alternativas a fim de evitar efeitos negativos sobre a vida útil das estruturas e o meio ambiente.
Downloads
Referências
Alarcón, J. (2019). Influencia de la incorporación del aditivo bacteriano en la reparación del proceso de fisuración controlada del concreto. [Tesis de pregrado, Universidad Nacional de Cajamarca]. Repositorio institucional http://repositorio.unc.edu.pe/handle/UNC/3243
Algaifi, H.A., Bakar, S.A., Sam, A.R.M., Abidin, A.R.Z., Shahir, S., & Al-Towayti, W.A.H. (2018). Numerical modeling for crack self-healing concrete by microbial calcium carbonate. Construction and Building Materials, 189, 816-824.. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.08.218.
Amer Algaifi, H., Abu Bakar, S., Rahman Mohd. Sam, A., Ismail, M., Razin Zainal Abidin, A., Shahir, S., & Ali Hamood Altowayti, W. (2020). Insight into the role of microbial calcium carbonate and the factors involved in self-healing concrete. Construction and Building Materials, 254, 119258. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119258.
Bergh, J.M. Van Der, Miljević, B., Šovljanski, O., Vučetić, S., Markov, S., Ranogajec, J., & Bras, A. (2020). Preliminary approach to bio-based surface healing of structural repair cement mortars. Construction and Building Materials, 248. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118557
Chaerun, S.K., Syarif, R., & Wattimena, R.K. (2020). Bacteria incorporated with calcium lactate pentahydrate to improve the mortar properties and self-healing occurrence. Scientific Reports, 10(1) 1-9. http://doi.org/10.1038/s41598-020-74127-4
Charpe, A.U., Latkar, M.V.Y., & Chakrabarti, T. (2017). Microbially assisted cementation – A biotechnological approach to improve mechanical properties of cement. Construction and Building Materials, 135. 472-476. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.01.017
Corrales Ramírez, L.C. y Caycedo Lozano, L. (2020). Principios físicoquímicos de los colorantes utilizados en microbiología Principios físicoquímicos de los colorantes. Nova, 18(33). http://doi.org/.22490/24629448.3701
Ekprasert, J., Fongkaew, I., Chainakun, P., Kamngam, R., & Boonsuan, W. (2020). Investigating mechanical properties and biocement application of CaCO3 precipitated by a newly-isolated Lysinibacillus sp. WH using artificial neural networks. Scientific Reports, 10(1), 1-13. http://orcid.org/10.1038/s41598-020-73217-7.
Erşan, Y.C., Da Silva, F.B., Boon, N., Verstraete, W., & De Belie, N. (2015). Screening of bacteria and concrete compatible protection materials. Construction and Building Materials, 88, 196-203. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.04.027.
Gebremariam, A., Chekol, Y., & Assefa, F. (2021). Isolation, characterization, and bio-insecticidal efficiency of Ethiopian isolates of Bacillus thuringiensis against Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae) and tomato whitefly, Bemisia tabaci (Genn.) (Hemiptera: Aleyrodidae). Egyptian Journal of Biological Pest Control, 3(1). http://doi.org/10.1186/s41938-021-00375-9.
Giriselvam, M.G., Poornima, V., Venkatasubramani, R., & Sreevidya, V. (2018). Enhancement of crack healing efficiency and performance of SAP in biocrete. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 310(1). http://doi.org/10.1088/1757-899X/310/1/012061.
Gupta, S., Pang, S.D., y Kua, H.W. (2017). Autonomous healing in concrete by bio-based healing agents – A review. Construction and Building Materials, 146. 419-428. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.111.
Hernández, R., Fernández, C., y Baptista, P. (2014). Metodología de la investigación, 6. McGraw Hill
Jang, I., Son, D., Kim, W., Park, W., & Yi, C. (2020). Effects of spray-dried co-cultured bacteria on cement mortar. Construction and Building Materials, 243. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118206.
Kalhori, H., & Bagherpour, R. (2017). Application of carbonate precipitating bacteria for improving properties an repairing cracks of shotcrete. Construction and Building Materials, 148. 249-260. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.074
Mamo, G. (2019). Alkaliphiles: las herramientas biológicas emergentes que mejoran la durabilidad del hormigón.
Marwar, N.F., Mohd Sam, A.R., Shahir, S., Algaifi, H.A., Abd Khalid, N.H., Mohd Ali, M.F., Mohd Almi, M.K., & Ibrahim, I.S., (2020). Properties of fly ash concrete containing tropical soil bacteria. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 849(1). http://doi.org/10.1088/1757-899X/849/1/012063
Mendez-Ubeda, J., Flores Hernandez, M., y Paramo-Aguilera, L. (2017). Aislamiento e identificación de bacillus subtilis y evaluación del antagonismo in vitro frente hongos fitopatógenos. Nexo, 30(2), 96-110.
Mohammed, A., Rafiq, S., Mahmood, W., Noaman, R., Ghafor, K., Qadir, W., & Kadhum, Q. (2020). Characterization and modeling the flow behavior and compression strength of the cement paste modified with silica nano-size at different temperature conditions. Construction and Building Materials, 257, 119590. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119590
Mutitu, D.K., Wachira, J.M., Mwirichia, R., Thiong’o, J.K., Munyao, O.M., & Muriithi, G. (2019). Influence of Lysinibacillus sphaericus on compressive strength and water sorptivity in microbial cement mortar. Heliyon, 5(11), 1-8. http://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02881
Norma técnica peruana NTP 339.034. (2015). Hormigón (concreto). Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto en muestras cilíndricas. Indecopi, 4(3), 22.
Norma técnica peruana NTP 339.035 (2009). Método de ensayo para la medición del asentamiento del concreto de Cemento Portland.
Norma técnica peruana NTP 339.183 (2013). Práctica normalizada para la elaboración y curado de especímenes de concreto en el laboratorio.
Pumalora, A. Rodríguez-Torres, J.A. García-Rodríguez, G.P.-A. (2013). Manual de Microbiología y Parasitología. Elsevier.
Rauf, M., Khaliq, W., Khushnood, R.A., & Ahmed, I., (2020). Comparative performance of different bacteria immobilized in natural fibers for self-healing in concrete. Construction and Building Materials, 258, 119578. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119578
Shanmuga Priya, T., Ramesh, N., Agarwal, A., Bhusnur, S., & Chaudhary, K. (2019). Strength and durability characteristics of concrete made by micronized biomass silica and Bacteria-Bacillus sphaericus. Construction and Building Materials, 226, 827-838. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.172
Sidiq, A., Gravina, R.J., Setunge, S., & Giustozzi, F. (2020). High-efficiency techniques and micro-structural parameters to evaluate concrete self-healing using X-ray tomography and Mercury Intrusion Porosimetry: A review. Construction and Building Materials, 252, 119030. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119030
Vashisht, R., Attri, S., Sharma, D., Shukla, A., & Goel, G. (2018). Monitoring biocalcification potential of Lysinibacillus sp. isolated from alluvial soils for improved compressive strength of concrete. Microbiological Research, 207, 226-231. http://doi.org/10.1016/j.micres.2017.12.010
Vijay, K., Murmu, M., & Deo, S. (2017). Bacteria based self healing concrete – A review. Construction and Building Materials, 152, 1008-1014. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.07.040
Wang, J., Van Tittelboom, K., De Belie, N., & Verstraete, W. (2012). Use of silica gel or polyurethane immobilized bacteria for self-healing concrete. Construction and Building Materials, 26(1), 532-540. http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.06.054
Xu, K., Yuan, Z., Rayner, S., & Hu, X. (2015). Genome comparison provides molecular insights into the phylogeny of the reassigned new genus Lysinibacillus. Egyptian Journal of Biological Pest Control, 1-12. http://doi.org/10.1186/s12864-015-1359-x

Publicado
Séries
Licença

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.