[發明專利]一種微生物自修復混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202011444127.4
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112500074A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王博;宋心;閆愛玲;趙世冉;王歡;賈世偉
• 申請（專利權）人: 陜西恒盛混凝土有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及混凝土的領域，具體公開了一種微生物自修復混凝土，一種微生物自修復混凝土包括以下重量份的組分：粗骨料860?980份，細骨料630?760份，水泥320?360份，微硅粉40?55份，礦粉140?180份，水140?160份，氨基磺酸鈉減水劑7?9份，尿素11?13份，氯化鈣13?15份，載有裂縫修復劑且包裹表面的載體85?100份，其中裂縫修復劑為厭氧的巴氏芽孢桿菌液。本申請的一種微生物自修復混凝土具有能在缺氧環境下的混凝土裂縫后能夠自修復優點。

技術領域

本申請涉及混凝土領域，更具體地說，它涉及一種微生物自修復混凝土及其制備方法。

背景技術

混凝土指以水泥為主要膠結材料,與水、砂、石或一些必要的外加劑按比例調配、攪拌、密實成型,經養護硬化而成的建筑材料。混凝土在溫度和外荷載的作用下會產生裂縫,可通過在混凝土中摻入固載的微生物以達到修復微裂縫的目的。

申請公布號為CN106045400A的發明專利申請公開了一種好氧嗜堿微生物的裂縫自修復混凝土及其制備方法，其組分為載有好氧嗜堿微生物修復劑的膨脹珍珠巖、水泥、石子、砂、硅灰、水、乳酸鈣及減水劑。該裂縫自修復混凝土以好氧嗜堿微生物為裂縫修復劑，以乳酸鈣為微生物新陳代謝的營養質，膨脹珍珠巖作為裂縫修復劑的載體。當混凝土產生裂縫，水和空氣的進入使處于休眠中的微生物恢復新陳代謝功能，將乳酸鈣轉化為碳酸鈣沉淀，從而達到自行診斷和修復混凝土裂縫，防止裂縫的擴展，提高混凝土抗滲性能的目的。

針對上述中的相關技術，發明人認為在缺氧時好氧嗜堿微生物的活性和修復能力易受到限制，因此，不適用于水下等缺氧環境中，缺氧環境中的混凝土。

發明內容

為了缺氧環境下的混凝土裂縫后能夠自修復，本申請提供一種微生物自修復混凝土及其制備方法。

第一方面，本申請提供一種微生物自修復混凝土，采用如下的技術方案：

一種微生物自修復混凝土，包括以下重量份的組分：粗骨料860-980份，細骨料630-760份，水泥320-360份，微硅粉40-55份，礦粉140-180份，水140-160份，氨基磺酸鈉減水劑7-9份，尿素11-13份，氯化鈣13-15份，載有裂縫修復劑且包裹表面的載體85-100份，其中裂縫修復劑為厭氧的巴氏芽孢桿菌液。

通過采用上述技術方案，當混凝土出現微裂縫時，裂縫的擴展使得裂縫部位附近載有裂縫修復劑且包裹表面的載體發生破裂，水與氧氣進入載體，使得載體中處于休眠狀態的巴氏芽孢桿菌孢子蘇醒，恢復代謝功能。由于巴氏芽孢桿菌為厭氧菌，能夠在缺氧的尿素-氯化鈣體系中螯合鈣離子，同時新陳代謝產生脲酶，脲酶水解尿素生成氨氣和二氧化碳，致使混凝土中局部碳酸根離子濃度增大，巴氏芽孢桿菌還能為碳酸鈣沉積提供成核位點，因此，巴氏芽孢桿菌在混凝土中能吸引鈣離子形成碳酸鈣沉淀，生成的碳酸鈣沉淀對混凝土形成的裂縫和孔洞進行填補和修復，因此，獲得減少在缺氧環境中的混凝土中縫隙的效果。

對載有裂縫修復劑的膨脹珍珠巖表面進行包裹，能夠減小混凝土拌和過程中導致膨脹珍珠巖破裂，或拌合水導致載體吸附的乳酸鈣溶解的可能性，進而減小裂縫修復劑提前失效的可能性，從而提高修復效果，進一步減少混凝土縫隙。

優選的，所述裂縫修復劑還包括含有外源脲酶基因的重組大腸桿菌。

通過采用上述技術方案，含有外源脲酶基因的重組大腸桿菌能夠向混凝土中補充脲酶，促進二氧化碳生成，因此，含有外源脲酶基因的重組大腸桿菌能和巴氏芽孢桿菌協同作用，進一步提高對混凝土的修復效果，從而進一步減少混凝土中的縫隙。

優選的，所述載體為膨脹珍珠巖。