Màng sinh học đe dọa tính toàn vẹn của bê tông trong đường hầm dưới biển: Tiết lộ sự xuống cấp nhanh chóng

Một nghiên cứu gần đây của Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển tiết lộ một hiện tượng đáng lo ngại: sự hình thành màng sinh học trong các đường hầm đường bộ dưới biển đang làm suy giảm nhanh chóng chất lượng bê tông. Nghiên cứu, tập trung vào đường hầm Oslofjord ở Na Uy từ năm 2014, chỉ ra rằng vi khuẩn do nước biển xâm nhập mang theo đang ăn mòn bê tông với tốc độ lên đến một centimet mỗi năm. Quá trình ăn mòn sinh học này, được thúc đẩy bởi vi khuẩn chuyển hóa sắt, mangan, lưu huỳnh và nitơ, làm suy yếu cấu trúc bê tông, có khả năng dẫn đến sửa chữa tốn kém và các mối nguy hiểm về an toàn. Phó Giáo sư Frank Persson lưu ý: "Nơi nào có sự xâm nhập của nước mặn, nơi đó sẽ hình thành màng sinh học và bê tông được bao phủ bởi màng sinh học sẽ dần tan ra." Nghiên cứu nhấn mạnh rằng mặc dù bê tông mới có độ pH cao, nhưng sự xuống cấp hóa học tự nhiên sẽ làm giảm độ pH theo thời gian, tạo ra một môi trường hiếu khách hơn cho vi khuẩn. Sự tương tác này làm tăng tốc độ ăn mòn cốt thép bê tông và chính bê tông. Giáo sư Britt-Marie Wilén nhấn mạnh sự cần thiết phải theo dõi liên tục, nói rằng: "Loại màng sinh học này là một tín hiệu cảnh báo khá rõ ràng. Bạn cần theo dõi dòng nước và sự lây lan của màng sinh học, đồng thời xác định vị trí bê tông lỏng lẻo và hư hỏng để phun lại nếu cần thiết." Các nhà nghiên cứu khuyến nghị nên đo độ pH của bê tông thường xuyên, kiểm tra dòng chảy của nước ngầm và theo dõi sự lây lan của màng sinh học. Các phát hiện cũng cho thấy rằng biến đổi khí hậu, với nhiệt độ đại dương ấm hơn và giá trị pH thấp hơn, có thể làm trầm trọng thêm tốc độ ăn mòn. Nghiên cứu cũng dẫn đến việc phát hiện ra một họ vi khuẩn anammox mới, Anammoxibacteraceae, cung cấp những hiểu biết mới về quá trình trao đổi chất nitơ.