نقش باکتری های القاکننده رسوب کلسیت در بیوترمیم ترک های سنگ های ساختمانی

ترک خوردگی در سنگ های ساختمانی، به ویژه سنگ های آهکی و مرمر، یکی از عوامل مهم کاهش دوام، ایمنی و ارزش زیبایی شناختی بناها به شمار می رود. نفوذ آب، یون های مهاجم، چرخه های یخ زدگی و ذوب، تغییرات دمایی و بارگذاری های مکانیکی، ترک های اولیه را گسترش داده و موجب تخریب تدریجی ساختار سنگ می شوند. روش های متداول ترمیم، مانند تزریق رزین های اپوکسی، ملات های سیمانی و مواد پرکننده شیمیایی، اگرچه در کوتاه مدت موثرند، اما به دلیل تفاوت در ضریب انبساط حرارتی، نفوذپذیری، رنگ، سختی و سازگاری شیمیایی با سنگ، ممکن است در بلندمدت دچار جداشدگی یا شکست شوند.بیوترمیم، با استفاده از فعالیت میکروارگانیسم ها برای تشکیل مواد معدنی سازگار با بستر، رویکردی نوین در حفاظت و مرمت مصالح ساختمانی است. یکی از مهم ترین سازوکارهای این روش، رسوب گذاری میکروبی کربنات کلسیم یا MICP است. در این فرآیند، باکتری های دارای فعالیت آنزیم اوره آز، مانند Sporosarcina pasteurii، اوره را تجزیه کرده و شرایط شیمیایی لازم برای تشکیل کربنات کلسیم را فراهم می کنند. یون های کلسیم موجود در محلول ترمیم یا آزادشده از ساختار سنگ، با یون های کربنات واکنش داده و بلورهای کلسیت را درون و اطراف ترک تشکیل می دهند. این مقاله ضمن بررسی مبانی نظری و شیمیایی MICP، معیارهای انتخاب باکتری، روش آماده سازی نمونه های سنگی، شیوه تزریق زیستی، آزمون های ارزیابی و عوامل موثر بر کارایی فرآیند را تشریح می کند. همچنین مزایا، محدودیت ها، ملاحظات زیست محیطی و مسیرهای توسعه آینده این فناوری بررسی می شود. بر اساس شواهد پژوهشی موجود، بیوترمیم می تواند با کاهش نفوذپذیری و افزایش پیوستگی میان سطوح ترک، ظرفیت مکانیکی و دوام سنگ را بهبود دهد؛ بااین حال، کاربرد میدانی آن نیازمند کنترل دقیق غلظت مواد، انتخاب سویه مناسب، ارزیابی تغییرات ظاهری و بررسی پایدار ی بلندمدت است.

کلیدواژه ها:

بیوترمیم ، رسوب گذاری میکروبی ، کربنات کلسیم