[發明專利]一種巴氏芽孢桿菌DSM33誘導碳酸鈣沉淀均勻覆蓋再生粗骨料的方法

有效

• 申請號: 202010935688.8
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112028517B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 趙羽習;曾維來;馮璋曜
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C04B20/02
• 分類號: C04B20/02;C04B18/16;C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明提供了一種巴氏芽孢桿菌DSM33誘導碳酸鈣沉淀均勻覆蓋再生粗骨料的方法。首先，配置微生物培養基和鈣源溶液；其次，低溫烘干再生粗骨料，并將其浸泡于微生物培養基中，使其吸收足夠多的微生物；再次，將再生粗骨料從微生物培養基中取出，放置于一個無菌的沉淀培養基中；接著，將含有鈣源的溶液均分為若干份，將均分后的鈣源溶液逐次逐天加入沉淀培養基中；最后，將再生粗骨料取出，并放置于大氣中風干處理。本發明操作步驟清晰明確，符合工程實際，高效地利用了微生物所產生的碳酸鈣沉淀，使其均勻地附著在再生粗骨料表面，填補和覆蓋了再生粗骨料表面的孔隙和老砂漿，最終顯著地降低了再生粗骨料的吸水率，提升了再生骨料混凝土的抗壓強度。

技術領域

本發明涉及建筑材料、微生物學和固體廢棄物資源化利用的交叉技術領域，具體涉及一 種巴氏芽孢桿菌DSM33誘導碳酸鈣沉淀均勻覆蓋再生粗骨料的方法。

背景技術

隨著商品混凝土產量的增加，建筑行業對砂石資源的需求也持續增加。然而，由于目前 天然砂、石資源的開采被嚴格控制，使得砂石資源出現供不應求的現象。除此之外，建筑行 業還面臨著建筑廢棄物大量排放的問題。而將建筑廢棄物進行破碎、篩分處理得到再生粗骨 料，并利用再生粗骨料全部或部分取代天然粗骨料，澆筑成再生骨料混凝土，既能緩解建筑 行業天然砂石資源供應的緊張，又能處理大量排放的建筑廢棄物。

但是，相比于天然粗骨料，再生粗骨料的吸水率更高、表觀密度更低、壓碎值指標更大。 這是因為，再生粗骨料表面粘附有老砂漿。這也會導致用再生粗骨料澆筑成的混凝土的力學 性能和耐久性能均變弱。而為了提升再生粗骨料的利用率和應用等級，則需要強化再生粗骨 料的性能，從而制備出高性能的再生骨料混凝土。

現有的再生粗骨料改性工藝主要分為兩類：一類是除去再生粗骨料表面的老砂漿；另一 類是強化再生粗骨料表面的老砂漿。通過微生物誘導碳酸鈣沉淀來強化再生粗骨料表面的老 砂漿是一種綠色友好且具有實際應用潛力的新型改性工藝。該改性工藝是利用自然環境中原 本就存在的無害礦化菌種，通過菌種的代謝作用，生成碳酸鈣晶體。因此，該工藝是對自然 界中的生物活動加以利用，符合綠色可持續以及環境友好型的發展要求。但是，在實際應用 過程中，該工藝還存在黏附在再生粗骨料表面的碳酸鈣沉淀不均勻的缺點，從而會影響微生 物改性再生粗骨料的穩定性和效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，在再生粗骨料表面均勻覆蓋碳酸鈣沉淀，提升微生物誘導 碳酸鈣沉淀改性再生粗骨料的效率，通過對沉淀方案的優化提供了一種巴氏芽孢桿菌 DSM33誘導碳酸鈣沉淀均勻覆蓋再生粗骨料的方法。

本發明具體采用下述技術方案實現：

一種巴氏芽孢桿菌DSM33誘導碳酸鈣沉淀均勻覆蓋再生粗骨料的方法，包括以下步驟：

(1)配置微生物培養基和鈣源溶液，所述的微生物培養基中包括巴氏芽孢桿菌DSM33；

(2)改性前先低溫烘干再生粗骨料至恒重，烘干溫度不高于45℃，所述的再生粗骨料的尺寸為5-30mm；

(3)將烘干的再生粗骨料放置于微生物培養基中，然后放入恒溫箱中，恒溫培養一段 時間；

(4)將飽和吸收巴氏芽孢桿菌DSM33的再生粗骨料從培養基中取出，然后將其放置于一個無菌的沉淀培養基中，并放回恒溫箱中；

(5)將鈣源溶液均分為若干份，將均分后的鈣源溶液分批次逐天加入沉淀培養基中， 進行沉淀處理；

(6)改性結束后，將改性后的再生粗骨料從培養基中取出，放至于大氣中風干。

上述技術方案中，進一步地，步驟(1)中所述的微生物培養基中的微生物濃度為10⁷～ 10⁹cell/ml，鈣源溶液的鈣離子濃度為0.55±0.05mol/L。