Самовосстанавливающийся биобетон и микробные ремонтные растворы (бактерии, осаждающие карбонат кальция, микробно-индуцированное осаждение кальцита, MICP) — вместо инъектирования трещин эпоксидными и полиуретановыми составами и части химических герметиков
Эпоксидные и полиуретановые (изоцианатные) смолы и покрытия для инъектирования трещин при ремонте бетона (частично); повторяющиеся циклы ремонта
Водоудерживающие сооружения (резервуары, подвалы, тоннели), инфраструктура, сборный железобетон; также MICP для укрепления грунтов вместо химических растворов (силикат натрия, ранее акриламид)
Поставщики 3
| Biomason | США | работает |
| Prometheus Materials | США | работает |
| Basilisk | Нидерланды | работает |
Путь в РФ / ЕАЭС BUILD
- Регулятор
- Министерство строительства (Минстрой) / органы по сертификации
- Типичный срок
- техническое свидетельство в течение 10 рабочих дней по специальному порядку 2022 г., плюс испытания
- Основание
- Техническое свидетельство на новую строительную продукцию (постановление Правительства № 1636 от 1997 г.; специальный порядок — постановление № 353 от 2022 г.); пожарная безопасность — 123-ФЗ
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта.
Доказательства 4 утверждения
Инъектирование трещин эпоксидными и полиуретановыми смолами.
Микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция (MICP) или бактериальный самовосстанавливающийся бетон.
- Вытеснило в промышленном масштабе?
- нет
- Оговорки
- Нет данных о коммерческом вытеснении эпоксидных или полиуретановых смол биобетоном в масштабе. Нынешние применения ограничены малыми демонстраторами, лабораторными исследованиями и нишевыми проектами. Барьеры внедрения — высокая стоимость, отсутствие стандартизированных полевых методик и необходимость подтверждения долговечности.
- проверено
- 2026-10-06
| Применение самовосстанавливающегося бетона в реальных условиях ограничено несколькими примерами, например плитой перекрытия смотровой ямы в Бельгии и оросительным каналом в Эквадоре. “Due to the combination of these challenges, application of self-healing in the field is rather limited, though a few examples can be found. ... In another application, bacterial self-healing concrete was used to make an irrigation canal in Ecuador liquid tight.” Belgium, Ecuador · 2020 · pilot or niche | peer-reviewed www.mdpi.com |
| При умеренных и сильных трещинах углеродный след биобетона был примерно на 50–76 % ниже, чем у ремонта полимерными покрытиями. “When the cracks were moderate to severe, polymer overlay-based repair was necessary, and bioconcrete showed ∼50% − ∼76% lower carbon footprint than polymer overlay.” global · 2026 · | weak (company, news, market research, other) experts.azregents.edu |
| Самовосстанавливающийся бетон примерно на 60–70 % дороже обычного. “Self-healing concrete is around 60–70% more expensive than conventional concrete.” India · 2025 · | peer-reviewed link.springer.com |
| Проведены полевые испытания самовосстанавливающихся систем на основе бактерий; для их вывода на рынок создана дочерняя компания Basilisk Self-Healing Concrete. The Netherlands · not specified · pilot or niche | peer-reviewed www.mdpi.com |
Литература 3
- Jonkers HM, Thijssen A, Muyzer G, Copuroglu O, Schlangen E (2010). Application of bacteria as self-healing agent for the development of sustainable concrete. *E VERIFIED DOI · цитирований 1379
- Wiktor V, Jonkers HM (2011). Quantification of crack-healing in novel bacteria-based self-healing concrete. *Cement and Concrete Composites* 33: 763–770. VERIFIED DOI · цитирований 1041
- DeJong JT, Mortensen BM, Martinez BC, Nelson DC (2010). Bio-mediated soil improvement. *Ecological Engineering* 36: 197–210. VERIFIED DOI
Подробно
Заменяет: часть ремонта трещин эпоксидными и полиуретановыми составами и химических инъекционных растворов · Область: бетонные конструкции · Доказательность: средняя
Химическая проблема#
Трещины в бетоне пропускают воду и хлориды к стальной арматуре, что ведёт к коррозии и дорогому ремонту. Для ремонта трещин применяют эпоксидные и полиуретановые смолы. Эпоксидные смолы — одна из главных причин профессионального контактного дерматита в строительстве, а изоцианаты вызывают астму. В химических растворах для грунтов применялся нейротоксичный акриламид: утечка раствора в тоннеле Халландсос (Швеция, 1997) отравила скот и рыбу и вызвала болезни у рабочих.
Обзор продукта#
- Самовосстанавливающийся биобетон (разработан в TU Delft, Jonkers и соавт.): споры щёлочеустойчивых Bacillus (например, B. cohnii, B. pseudofirmus) плюс питательное вещество лактат кальция вводятся в бетон (в капсулах или керамзите). Когда образуется трещина и проникает вода, споры прорастают, перерабатывают лактат и осаждают известняк (CaCO₃), запечатывая трещины шириной примерно до 0,5–0,8 мм. Коммерциализирован (например, Basilisk, Нидерланды) как добавка, ремонтный раствор и жидкая ремонтная система.
- Микробно-индуцированное осаждение кальцита (MICP) для укрепления грунтов и защиты от эрозии: Sporosarcina pasteurii гидролизует мочевину и осаждает кальцит, связывающий песчинки. Есть полевые пилоты; это альтернатива части химических растворов.
Действующее вещество / состав#
Бактериальные споры (Bacillus spp.), лактат кальция или другие органические источники кальция, питательные вещества; для MICP — уреазоактивные бактерии + мочевина + хлорид кальция.
Ключевые факты#
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Класс | Микробная биоминерализация |
| Заживление трещин | Лаборатория/поле: самостоятельное запечатывание трещин шириной примерно до 0,5–0,8 мм |
| Жизнеспособность спор | Годы внутри бетона (защищённые носители) |
| Безопасность работников | Без сенсибилизирующих смол |
Преимущества#
- Меньше обслуживания и ремонтов; продлевает срок службы (защищает арматуру).
- Исключает воздействие эпоксидных/ПУ составов на ремонтные бригады.
- Микробный известняк химически совместим с бетоном.
Механизм действия#
Вода, проникшая в трещину, активирует споры. Бактерии перерабатывают лактат кальция с образованием CO₂, который реагирует с кальцием, образуя CaCO₃, заполняющий трещину. MICP: уреаза даёт карбонат и повышает pH, осаждая кальцит между частицами грунта.
Применение#
| Применение | Мера | Особенности |
|---|---|---|
| Водоудерживающие сооружения, подвалы | Добавка для биобетона | Выше начальная стоимость материала |
| Существующий бетон с трещинами | Бактериальный ремонтный раствор или жидкий восстанавливающий агент | Для тонких трещин, не для конструктивных |
| Укрепление грунта/песка | Пилоты MICP | Нужно управлять побочным аммонием (из мочевины) |
Ограничения#
- Заживляет только тонкие трещины; конструктивный ремонт по-прежнему требует инженерных решений.
- Выше стоимость; долгосрочных данных мало.
- MICP образует аммоний — нужно управлять побочными продуктами и подземными водами.
Подтверждения вытеснения — D0: нет проверенных подтверждений#
Для этой замены проверенных цифр не найдено.
Поставщики — реальные продукты и услуги (из индекса поставщиков)#
Честный вывод: в индексе поставщиков нет производителей биобетона или биоцемента. Это зафиксировано как пробел в поставщиках.
Обновление 2026-10-02: новый набор данных по США и Канаде добавляет этот продукт — строки с пометкой Северная Америка ниже. Для Африки/Ближнего Востока, Латинской Америки и Азии отмеченный региональный пробел сохраняется.
Ниже — действующие поставщики из индекса, в чьей собственной карточке (профиль / официальный сайт) указан этот продукт или услуга; отобраны 2026-09-28 по ключевым словам и проверены вручную по тексту карточки. Включение в список не является рекомендацией; подробности, подтверждения, контакты и статус — в карточке каждой компании.
Обновление 2026-10-05: новый европейский набор данных добавляет этот продукт — строки с пометкой Европа ниже. Для других регионов отмеченный пробел сохраняется, если в строке не сказано иное.
| Компания | Регион · страна | Что показывает индекс | Карточка |
|---|---|---|---|
| Biomason | Северная Америка · США | микроорганизмы выращивают биоцемент при температуре окружающей среды (альтернатива портландцементу) | карточка |
| Prometheus Materials | Северная Америка · США | углеродно-отрицательные цемент/бетон на микроводорослях и биоминеральном сырье | карточка |
| Basilisk | Европа · Нидерланды | самовосстанавливающийся бетон (бактериальный восстанавливающий агент) и ремонтные продукты | карточка |
Сигналы государственного финансирования#
Государственные гранты на конкретную технологию — опережающий индикатор: государства финансируют то, что регуляторы хотят заменить и что близко к практическому внедрению. Поиск 2026-09-27 по базам: EU CORDIS (FP7, Horizon 2020, Horizon Europe), федеральные гранты США (USAspending: USDA NIFA/ARS/APHIS/Forest Service, EPA, DOE, NOAA, USAID; а также NSF и NIH), UK UKRI Gateway to Research, Австралийский исследовательский совет. Каждый грант ниже проверен вручную на релевантность. Китай, Бразилия и Индия рассмотрены в подразделе ниже (гранты, указанные в публикациях). Не охвачены: Россия (РНФ, ФСИ — недоступны из исследовательской среды) и национальные агентства вне этих баз. Суммы — вклад фонда по данным базы (US NIH/UKRI: на грант или финансовый год).
Сигнал: сильный. 3 релевантных гранта · всего около 4,1 млн евро · юрисдикции: Австралия, ЕС.
| Фонд / программа | Проект | Ведущая организация | Начало | Сумма | Ссылка |
|---|---|---|---|---|---|
| Европейская комиссия — FP7 CP-FP | HEALCON: самовосстанавливающийся бетон для долговечных и устойчивых бетонных конструкций | Universiteit Gent (BE) | 2013 | 3 997 429 EUR | ссылка |
| Австралийский исследовательский совет — Discovery Projects | Самовосстанавливающийся бетон против хлоридной коррозии стали. Проект нацелен на разработку внутренне самовосстанавливающегося бетона… | University Of Technology Sydney (AU) | 2022 | 236 993 AUD | ссылка |
| Европейская комиссия — H2020 MSCA-IF-EF-CAR | Эффективность биосамовосстанавливающегося бетона в грунтовых условиях | University Of Derby (UK) | 2018 | н/д | ссылка |
Китай, Бразилия, Индия — национальные исследовательские гранты, указанные в публикациях#
У китайских, бразильских и индийских фондов нет открытых баз грантов, доступных отсюда, поэтому здесь измеряется число научных статей с 2015 г., указывающих национальные государственные гранты, по номерам грантов, которые издатели передают в Crossref. Учитываются только статьи, в названии которых есть ключевые термины этой статьи (консервативная нижняя оценка; «100+» = окно поиска заполнено). Это показывает интенсивность финансирования исследований, а не бюджеты. Фонды: Китай — NSFC, National Key R&D Program, China Agriculture Research System; Бразилия — CNPq, CAPES, FAPESP, Embrapa, FAPEMIG; Индия — DBT, DST, ICAR, SERB, CSIR, BIRAC. Оценка по стране: сильный ≥50 статей · умеренный 10–49 · слабый 1–9.
| Страна | Профинансированных статей (2015–2026) | Сигнал | Основные фонды (указания грантов) | Пример: грант → профинансированная статья |
|---|---|---|---|---|
| Китай | 66 | сильный | NSFC (72), National Key R&D Program (12) | NSFC 51778415 → Enhancing fiber/matrix bonding in polypropylene fiber reinforced cementitious composites by microbially… (2018) doi |
| Бразилия | 1 | слабый | CNPq (3), CAPES (1) | CAPES 001 → Mechanical Behavior of Microbially Induced Calcite Precipitation Cemented Sand (2021) doi |
| Индия | 1 | слабый | DBT (1) | DBT BT/PR31844/BIC/101/1206/2019 → Microbially induced calcite precipitation using Bacillus velezensis with guar gum (2020) doi |
Научные данные#
- Jonkers HM, Thijssen A, Muyzer G, Copuroglu O, Schlangen E (2010). Application of bacteria as self-healing agent for the development of sustainable concrete. Ecological Engineering 36: 230–235.
- Wiktor V, Jonkers HM (2011). Quantification of crack-healing in novel bacteria-based self-healing concrete. Cement and Concrete Composites 33: 763–770.
- DeJong JT, Mortensen BM, Martinez BC, Nelson DC (2010). Bio-mediated soil improvement. Ecological Engineering 36: 197–210.
Ценность для биоэкономики#
Бактерии становятся строительным материалом, который сам себя ремонтирует, и заменяют в стройке сенсибилизирующие смолы и токсичные инъекционные растворы.