[發明專利]一種利用鎂添加劑的生物加固方法及其應用

在審

• 申請號: 202010119119.6
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111334309A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 袁杰;張國城;彭秋旺;汪藝;趙寄橦;劉家明;邱榮康
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C09K17/42
• 分類號: C09K17/42;C09K17/06;E02D3/12;C09K103/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蘇運貞

1.一種利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)營養液的制備：向鈣鹽和鎂鹽混合溶液中加入尿素，溶解，得到營養液；

(2)菌液的制備：將保存的產脲酶菌活化、擴大培養，得到菌液A；取CaCl₂溶于菌液A中，得到菌液B；

(3)生物砂漿的制備：先往灌漿模具中灌入砂粒，分層搗實，形成砂樣；然后往砂樣灌漿，灌漿為依次注入步驟(2)得到的菌液A、菌液B和步驟(1)得到的營養液，得到生物砂漿。

2.根據權利要求1所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

步驟(1)中所述的鈣鹽和鎂鹽混合溶液中的Mg²⁺、Ca²⁺按摩爾比0～0.5:0.5～0(不含端點值0)配比；進一步按摩爾比0.1～0.25:0.4～0.25配比；更進一步按摩爾比0.1:0.4配比。

3.根據權利要求2所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

所述的鈣鹽為可溶性鈣鹽；進一步為乙酸鈣、硝酸鈣和氯化鈣中的至少一種；更進一步為氯化鈣；

所述的鎂鹽為可溶性鎂鹽；進一步為硝酸鎂、硫酸鎂和氯化鎂中的至少一種；更進一步為氯化鎂。

4.根據權利要求1所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

步驟(1)中所述的尿素的量按其與所述的鈣鹽和鎂鹽混合溶液中Mg²⁺和Ca²⁺的總量＝摩爾比1:1配比計算。

5.根據權利要求1所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

步驟(2)中所述的產脲酶菌為巴氏芽孢八疊球菌；

步驟(2)中所述的CaCl₂在所述的菌液B中的濃度為0.008M。

6.根據權利要求1所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

步驟(2)中所述的活化的方法如下：取產脲酶菌接入活化培養基，于28～32℃活化培養24小時，得到活化的產脲酶菌；

步驟(2)中所述的擴大培養的方法如下：取活化的產脲酶菌接入種子培養基中，于28～32℃、180～220rpm培養24～36h，得到菌液A；

所述的菌液A的OD₆₀₀為1.5～2.2；進一步為1.7～2.0。

7.根據權利要求1所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

步驟(3)中所述的灌漿具體為：將步驟(2)得到的菌液A灌入砂樣中，接著將步驟(2)得到的菌液B灌入砂樣，靜置2～3h；然后，將步驟(1)中得到的營養液灌入砂樣中，靜置6～8h，重復5～6次，完成一輪灌漿。

8.根據權利要求7所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

所述的菌液A的量按體積比為所述的砂樣的1/5；

所述的菌液B的量按體積比為所述的砂樣的3/10；

所述的菌液A和所述的菌液B的灌入速度為3.5～4.5mL/min；

所述的營養液的量按體積比為所述的砂樣的1/2；

所述的營養液的灌入速度為3.5～4.5mL/min。

9.根據權利要求1所述的利用鎂添加劑的生物加固方法，其特征在于：

步驟(3)中所述的灌漿模具包括但不限于砂柱；

步驟(3)中所述的砂粒為粒徑為75～2250微米的砂粒；

步驟(3)中所述的灌漿的次數為4～5輪；進一步為4輪。

10.權利要求1～9中任一項所述的利用鎂添加劑的生物加固方法在建筑領域的應用。