Resumen de Reparación de grietas en materiales base cemento empleando cultivos bacterianos axénicos y mixtos
- español
La reparación de grietas en estructuras de construcción es un desafío común, donde la precipitación de calcita inducida microbiológicamente es una técnica prometedora. Allí, se emplean bacterias ureolíticas que alcalinizan el microambiente celular generando precipitación de calcita en las grietas, sellándolas. Esta investigación evaluó la reparación de grietas en materiales base cemento empleando cultivos bacterianos ureolíticos axénicos y mixtos mediante el aislamiento y caracterización de 49 microorganismos, donde se seleccionaron 4 correspondientes a los géneros Arthrobacter, Psychrobacillus, Glutamicibacter y Rhodococcus por su capacidad de precipitar el 99.7% (25 mM) de calcio en menos de 24 horas. Estas 4 bacterias fueron evaluadas en diferentes mezclas para establecer cultivos mixtos, donde el cultivo mixto con mayor actividad correspondió a la mezcla R. qingshengii S1 + A. crystallopoietes M4C20 + P. psycrodurans S17. Se determinó la estrategia de aplicación sobre el concreto, frecuencia y componentes del medio de cultivo, evidenciando que a mayor frecuencia de aplicación del microorganismo de manera directa sobre las grietas y empleando un biopolímero de dextrano (BILAC) se mejoró la eficiencia de la reparación acortando los tiempos iniciales en más del 50%. Finalmente, comparado con dos tratamientos comerciales, las probetas de mortero reparadas biotecnológicamente alcanzaron 5 veces más resistencia demostrando el potencial de aplicación de esta biotecnología en este campo. Para este estudio, el cultivo axénico de G. arilaitiensis M3C3 presentó mayor eficiencia que los cultivos mixtos, siendo este el primer reporte del uso de este microorganismo para la reparación de grietas en materiales base cemento empleando un biopolímero de dextrano. (Texto tomado de la fuente).
- English
Crack repair in building structures is a common challenge where microbiologically induced calcite precipitation (MICP) is a promising technique. In this process, ureolytic bacteria are used to alkalize the cellular microenvironment generating calcite precipitation in the cracks, sealing them. This study evaluated the crack reparation in cement-based materials using axenic and mixed ureolytic bacterial cultures by isolating and characterizing 49 strains, where 4 correspond to the genera Arthrobacter, Psychrobacillus, Glutamicibacter and Rhodococcus. These strains were selected for their ability to precipitate 99.7%. (25 mM) of calcium in less than 24 hours. These 4 bacteria were evaluated in different mixtures to establish mixed cultures, where the mixed culture with the highest activity corresponded to R. qingshengii S1 + A. crystallopoietes M4C20 + P. psycrodurans S17. The application strategy, frequency and components of the culture medium were determined, evidencing that the higher the frequency of application of the microorganism directly on the cracks and using a dextran biopolymer BILAC, improves the efficiency of the repair, shortening the initial times by more than 50%. Finally, compared with two commercial treatments, the biotechnologically repaired specimens reached 5 times more resistance, demonstrating the potential application of this biotechnology in this field. For this study, the axenic culture of G. arilaitiensis M3C3 presented greater efficiency than mixed cultures, being this the first report on the use of this microorganism for the repair of cracks in cement-based materials using a dextran biopolymer.
