Autogene healing materials
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Materialen, zoals beton, die deels de capaciteit bezitten om kleine scheuren zelfstandig te herstellen door interne reacties, vaak in aanwezigheid van water.
Omschrijving
Autogene healing, ook wel autogeen herstel genoemd, is het natuurlijke vermogen van bepaalde materialen, met name cementgebonden materialen zoals beton, om kleine scheurtjes en poriën te dichten zonder externe menselijke interventie. Dit herstelproces treedt op wanneer water de scheuren binnendringt en reageert met nog niet-gehydrateerde cementdeeltjes, wat leidt tot verdere hydratatie en de vorming van calciumcarbonaatkristallen. Deze kristallen vullen geleidelijk de scheuren op, waardoor de waterdichtheid en duurzaamheid van het materiaal verbeteren. De effectiviteit van autogene healing is over het algemeen beperkt tot zeer fijne scheuren.
Verschil met autonoom herstellende materialen
Naast autogene healing bestaat ook actief of autonoom zelfherstellend beton. Waar autogene healing een natuurlijk inherent proces is, wordt autonoom herstel bereikt door specifieke toevoegingen aan het materiaal, zoals bacteriën of ingekapselde herstelmiddelen. Deze additieven worden geactiveerd bij schade en zorgen voor een meer uitgesproken herstelvermogen, ook bij iets bredere scheuren. Autogene healing is dus een vorm van zelfherstel die inherent is aan het materiaal zelf, terwijl autonoom herstel een verbeterde, vaak geïntroduceerde, vorm van zelfherstel is.
Mechanisme in beton
Bij beton berust autogene healing voornamelijk op twee mechanismen die optreden in aanwezigheid van water: de verdere hydratatie van ongehydrateerde cementdeeltjes en de carbonatatie van calciumhydroxide (vrije kalk). Wanneer water een scheur binnendringt, reageert het met de resterende cementdeeltjes die nog niet volledig gehydrateerd waren tijdens het initiële verhardingsproces. Daarnaast reageert kooldioxide (CO2) uit de lucht, opgelost in het binnendringende water, met calciumhydroxide in het beton. Deze reacties leiden tot de vorming van calciumcarbonaat (CaCO3) kristallen. Deze kristallen zetten zich af in de scheur en dragen bij aan de vernauwing of zelfs volledige afsluiting ervan, waardoor de waterdichtheid toeneemt en de duurzaamheid van het beton wordt verbeterd.
Vergelijkbare termen
Zelfherstellend beton
Gebruikte bronnen: