[發(fā)明專利]自修復(fù)混凝土、再生骨料裝配鋼筋混凝土連梁及制備方法

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• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111484284A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉超;張榮飛;呂振源;劉化威;朱超
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;E04C3/20;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 孫雅靜

本發(fā)明公開了自修復(fù)混凝土、再生骨料裝配鋼筋混凝土連梁及制備方法，所述的自修復(fù)混凝土為微生物自修復(fù)混凝土，按體積百分比計，由混凝土配料、再生骨料和巴氏芽孢桿菌菌液組成；所述的再生骨料的體積摻量為微生物自修復(fù)混凝土總體積的20％～30％，巴氏芽孢桿菌菌液的體積摻量為微生物自修復(fù)混凝土總體積的32～38％。本發(fā)明的再生骨料裝配鋼筋混凝土連梁，修復(fù)效能高、環(huán)境友好性強、整體強度高、抗震性能強、易于操作，起到建筑垃圾資源化、結(jié)構(gòu)性能好的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及自修復(fù)混凝土、再生骨料裝配鋼筋混凝土連梁及制備方法，特別涉及一種自修復(fù)混凝土及其制備方法，以及裝配式預(yù)制再生骨料自修復(fù)鋼筋混凝土連梁及制備方法。

背景技術(shù)

鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，連梁是重要的抗震耗能構(gòu)件，是剪力墻結(jié)構(gòu)抗震的第一道防線。它是相鄰墻肢間力傳遞的保障，通過分擔(dān)由墻肢抵御的傾覆彎矩、大量耗散地震作用下輸入的能量、提升結(jié)構(gòu)整體側(cè)向剛度，極大的提高了結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。合理設(shè)計的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系在罕遇地震作用下，鋼筋混凝土連梁首先屈服，然后在往復(fù)剪切荷載的作用下耗散地震所輸入的能量。普通鋼筋混凝土連梁的破壞模式一般為剪切破壞，其“剪力-剪切變形”的滯回曲線具有明顯的“捏攏效應(yīng)”，延性和耗能能力均較差。連梁在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，當(dāng)連梁有足夠延性時，在地震作用下會出現(xiàn)交叉裂縫并形成塑性鉸，剛度降低，變形加大，從而吸收大量的地震能量，同時通過塑性鉸仍能繼續(xù)傳遞彎矩和剪力，對墻肢起到一定的約束作用，使剪力墻保持足夠的剛度和強度，連梁在地震過程中起到了耗能作用，對減少墻肢內(nèi)力，延緩墻肢屈服有著重要的作用。連梁在設(shè)計時，必須滿足“強剪弱彎”的要求。實際工程的連梁跨高比通常較小，震害結(jié)果和試驗研究均表明，常規(guī)抗震設(shè)計方法下這類連梁并不能避免剪切破壞的發(fā)生，難以實現(xiàn)抗震規(guī)范的“強剪弱彎”的理念。震害調(diào)查顯示，由于連梁跨高比較小、樓板和墻肢等邊界條件的約束等多方因素，實際工程中連梁的破壞模式變成了脆性的剪切破壞模式，在連梁跨中部位形成嚴重的交叉斜裂縫。

自然界中芽孢桿菌微生物能通過某些鈣礦化反應(yīng)機制在細胞芽孢處生成一些化合物，從而填塞或黏結(jié)接觸水氧的有孔介質(zhì)界面。由于混凝土的主要成分本質(zhì)上就是鈣鹽，因此利用芽孢桿菌微生物這種碳酸鈣誘導(dǎo)沉積的能力對混凝土裂縫進行自修復(fù)具備可行性，并且芽孢桿菌在堿性環(huán)境有著更高效的修復(fù)效能使再生骨料有著特定的載體優(yōu)勢。

連梁作為墻肢與墻肢之間的連接、力的傳輸和力的吸收的主要構(gòu)件，起到保護墻肢，維持房屋結(jié)構(gòu)的作用，其綜合強度在樓房等房屋的抗震等性能中占據(jù)著舉足輕重的地位。但目前在實際工程中，連梁的破壞模式為脆性的剪切破壞模式，在連梁跨中部位形成嚴重的交叉斜裂縫，存在修復(fù)能力弱、強度低、抗震性能差等技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自修復(fù)混凝土及其制備方法，以及裝配式預(yù)制再生骨料自修復(fù)鋼筋混凝土連梁及制備方法。

一種自修復(fù)混凝土，所述的自修復(fù)混凝土為微生物自修復(fù)混凝土，所述的微生物自修復(fù)混凝土按體積百分比計，由混凝土配料、再生骨料和巴氏芽孢桿菌菌液組成；

所述的再生骨料的體積摻量為微生物自修復(fù)混凝土總體積的20％～30％，巴氏芽孢桿菌菌液的體積摻量為微生物自修復(fù)混凝土總體積的32～38％；

所述的混凝土配料按體積百分比計，由砂、石、水泥和水組成，砂：石：水泥：水＝(3.08～3.32):(1.53～1.79):(1.02～1.27):(0.54～0.66)；

所述的巴氏芽孢桿菌菌液的OD值為(1～1.2)，菌體濃度為2×10⁹～2.4×10⁹cfu/ml。