Mise au point d’une suspension bactérienne épaissie pour l’exobiocicatrisation de matériaux cimentaires fissurés

¹ Centre de recherche sur les infrastructures en béton (CRIB), Université de Sherbrooke, 2500 Boulevard de l’Université, J1K2R1 Sherbrooke, Québec, Canada
² Mines Douai, LGCgE-GCE, 941 rue Charles Bourseul, 59508 Douai, France
³ Université Lille Nord de France, Lille, France

^a Auteur pour correspondance : ivan.feurgard@mines-douai.fr

Reçu : 14 Juin 2016
Accepté : 3 Septembre 2016

Résumé

La précipitation de carbonate de calcium par les bactéries offre la possibilité de réparer les matériaux cimentaires fissurés par une méthode durable et non polluante. Une suspension bactérienne épaissie a été mise au point pour favoriser la biocicatrisation de microfissures entre 150 et 500 μm en utilisant la souche bactérienne Bacillus pseudofirmus. Le fluide obtenu, par synergie entre deux épaississants colloïdaux, est fortement rhéofluidifiant et thixotrope, résistant à la décantation et forme lors d’un repos prolongé un gel physique réversible. Ces propriétés permettent de l’injecter sans drainage post-injection dans des fissures d’ouverture variant de 150 à 500 μm. L’ajout d’épaississants n’a pas d’impact sur la croissance ni sur l’activité de B. pseudofirmus et entraîne la formation d’amas autour des bactéries. Cette structure similaire à un biofilm favorise potentiellement leur survie face aux contraintes du milieu extérieur.

Abstract

Bacterial precipitation of calcium carbonate opens the way to a non-polluting and long lasting method for the remediation of cracked cementitious materials. We characterized a thickened bacterial suspension for its ability to be injected in fine cracks (150 to 500 μm) and to promote biocicatrisation by Bacillus pseudofirmus. The suspension, due to a synergy between two colloidal thickeners, is a strongly shear-thinning and thixotropic fluid, is resistant to settling, and can form a weak gel at rest. These properties allow its injection without drainage in 150 to 500 μm wide cracks. The thickened medium does not alter B. pseudofirmus growth or activity, and the bacteria are embedded in hutches creating a biofilm-like structure. This structure may provide a protective environment for the bacteria, enhancing their survival and activity in hostile conditions.