کازئین و پروتئین های بتنی بر پایه کازئین برای خود ترمیمی و تقویتی

بتن یک مصالح ساختمانی پرکاربرد است که از ترک خوردگی و مقاومت کششی کم رنج می برد, که دوام آن را تحت تاثیر قرار می دهد. یک رویکرد خودترمیمی الهام‌گرفته از زیستی با استفاده از پروتئین‌های میکروبی برای بهبود خواص بتن امیدوارکننده است..

در این مطالعه, ما اثر یک پروتئین مشتق شده از ضایعات شیر ​​را بررسی کردیم (کازئین) روی سیستم سیمانی. کازئین در مقادیر مختلف اضافه شد (0.5%, 1% و 2% وزن حجم سیمان) به نمونه های بتن و ملات که برای چند روز در آب و هوا پخت شدند. مقاومت فشاری و خمشی اندازه گیری شد, و مورفولوژی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. ساختار شیمیایی و فرآیند پخت نمونه ها نیز با استفاده از طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه و آنالیز گرما وزنی تعیین شد..

نمونه های اصلاح شده با کازئین استحکام کششی بهبود یافته و توزیع اندازه منافذ کمتری نسبت به نمونه شاهد نشان دادند.. استحکام کششی با مقدار کازئین اضافه شده افزایش یافت, نشان می دهد که پروتئین چسبندگی سطحی را افزایش داده و ریزساختار را متراکم می کند. همچنین نشان داده شد که این پروتئین به خمیر سیمان سفت شده و کربنات کلسیم متصل می شود., افزایش تشکیل اترینگیت و مراحل اتصال CaCO3 کربناته.

ارزیابی اثر سلول های باکتریایی ترکیب شده با پروتئین در بهبود و تقویت بتن, یک باکتری (سودوموناس فلورسنس) کشت شد, و پروتئین زیستی فعال آن استخراج شد. سپس پروتئین در نمونه های ملات پایه سیمان پوزولانا گنجانده شد و مقاومت فشاری و خمشی آنها اندازه گیری شد.. غلظت سلول های باکتریایی کنترل شد و با زمان قرار گرفتن در معرض بتن کاهش یافت.