[發明專利]一種適用于已建鋼筋混凝土結構的微生物自修復方法

有效

• 申請號: 201911107934.4
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110863668B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 徐晶;姚武
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種適用于已建鋼筋混凝土結構的微生物自修復方法，其特征在于，利用電遷移方式將微生物芽孢遷移至混凝土內部，再利用自遷移方式將成礦組分遷移至混凝土內部，混凝土保護層開裂后將在適宜的養護條件下完成自修復；

所述的電遷移方式為，在強度為50 mV/cm~150 mV/cm的外加直流電場作用下，通電2~8h，將所述的微生物芽孢遷移至混凝土內部；

所述的自遷移方式為，將混凝土保護層與所述成礦組分混合溶液接觸12 h~48 h；所述的成礦組分為尿素和Ca²⁺；

混凝土保護層開裂后，隨著外界水和氧氣的進入，芽孢被激活而復蘇，通過新陳代謝作用產生脲酶，將已存在于混凝土中的尿素分解為NH₃以及CO₂，NH₃的水解造成溶液pH值迅速上升，促進二氧化碳的溶解以及碳酸氫根的水解反應，產生大量CO₃^2-，與環境中的Ca²⁺結合，并在菌體自身的作用下，形成具有膠結性的CaCO₃，最終達到開裂自修復的目的；

所述的芽孢以菌懸液形式提供，菌懸液濃度為OD₆₀₀值1~1.5，pH為8~9.2；所述的電遷移方式具體方法為，將所述的混凝土中的鋼筋接電源正極，在所述的混凝土保護層外布設導電層，并將所述的導電層接入電源負極，通電形成所述的外加直流電場，其中，所述的導電層與所述的微生物芽孢的菌懸液接觸。

2.根據權利要求1所述的適用于已建鋼筋混凝土結構的微生物自修復方法，其特征在于，所述的微生物為耐堿型產脲酶芽孢桿菌屬細菌，包括巴氏芽孢八疊球菌、球形芽孢桿菌、耐鹽芽孢桿菌。

3.根據權利要求1所述的適用于已建鋼筋混凝土結構的微生物自修復方法，其特征在于，所述的導電層的材料包括鋼、鋁、鈦或石墨中的一種，所述的導電層的形態包括薄板、網或多孔介質中的一種。

4.根據權利要求1所述的適用于已建鋼筋混凝土結構的微生物自修復方法，其特征在于，所述混凝土的保護層開裂的裂縫寬度低于500 μm。

5.根據權利要求1所述的適用于已建鋼筋混凝土結構的微生物自修復方法，其特征在于，所述適宜的養護條件為溫度20~37℃、干濕循環或水飽和的環境下養護7~14天。