Wat zijn self healing materials?

Self healing materials, in het Nederlands zelfherstellende of zelfhelende materialen, zijn materialen die kleine schade zoals haarscheurtjes zelf kunnen herstellen, zonder dat iemand er iets aan hoeft te doen. Het idee is geleend van de natuur: zoals een wond in de huid dichtgroeit, zo sluit een scheurtje in het materiaal zich weer.

Hoe werkt het? De belangrijkste principes:

• Autogeen herstel van beton: gewoon beton kan zeer fijne scheurtjes al een beetje zelf dichten. Niet-gereageerd cement hydrateert na als er water bij komt, en er vormt zich kalk (calciumcarbonaat) in de scheur. Dit werkt alleen bij heel smalle scheuren.
• Bacteriebeton (bio-beton): aan het beton worden sporen van speciale kalkvormende bacteriën toegevoegd, samen met voedingsstoffen zoals calciumlactaat. De sporen kunnen jarenlang slapend in het beton overleven. Ontstaat er een scheur en komt er water en zuurstof bij, dan worden de bacteriën actief en zetten ze de voeding om in kalksteen die de scheur afsluit. Dit concept is onder meer aan de TU Delft ontwikkeld.
• Capsules: kleine capsules of vezels met een herstelmiddel (bijvoorbeeld een hars) breken open als er een scheur doorheen loopt en vullen die.
• Zelfherstellende kunststoffen en coatings: polymeren die bij warmte of licht opnieuw aan elkaar binden, onder meer gebruikt in lakken en coatings.

Toepassing

In de bouw gaat het vooral om beton en mortel voor constructies waar scheuren tot lekkage of corrosie van de wapening kunnen leiden: kelders, tunnels, waterbassins, keerwanden, parkeergarages en betonreparaties. Er zijn ook herstelmortels en sprays met bacteriën om bestaande scheurtjes te behandelen.

Wat het wel en niet kan:

• Wel: fijne scheurtjes waterdicht maken en zo de levensduur verlengen, vooral op plekken die slecht bereikbaar zijn voor onderhoud.
• Niet: constructieve scheuren door overbelasting, zetting of ontwerpfouten herstellen. Het materiaal geeft ook geen sterkte terug zoals bij een constructieve reparatie.
• Voorwaarden: er is vocht nodig om het herstelproces op gang te brengen, en de scheurwijdte moet beperkt zijn.

Tips:

• Zoek bij scheuren altijd eerst de oorzaak. Een zelfhelend materiaal lost geen zakkende fundering op.
• Zelfhelend beton is duurder dan gewoon beton. Het is vooral zinvol waar lekkage of onderhoud veel kost.
• Vraag de leverancier naar onderbouwing: welke scheurwijdte wordt gedicht en onder welke omstandigheden?

Gerelateerde termen

• Scheur
• Krimpscheur
• Betonrot
• Betoncorrosie
• Gewapend beton
• Keerwand

Bekijk onze bouwtekeningen op fredsbouwtekeningen.nl