[發明專利]基于人造功能載體負載微生物的自修復水泥基材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011565117.6
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112624655B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 羅勉;白鏡泉;荊康;李旭;劉野;馮家亮
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28;C04B28/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅;劉海霞

1.負載微生物的人造功能載體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將活化后的微生物接種至液體培養基中恒溫振蕩培養獲得菌液，離心后收集菌泥，用蒸餾水洗出菌泥，制得菌體懸浮液，將菌體懸浮液均勻噴灑到碳酸鈣粉末上，干燥、粉磨后獲得載菌的碳酸鈣粉末，所述的微生物為產脲酶細菌；

（2）將礦渣、載菌的碳酸鈣粉末、碳酸根緩釋組分及營養組分置于水泥砂漿機內慢速攪拌至拌合均勻，然后加入質量分數為20%的硅酸鈉溶液作為粘結劑，先慢速攪拌后快速攪，形成小顆粒，再將上述處理后的原材料造粒，待顆粒粒徑達到所需粒徑后取出，烘干，獲得負載微生物的人造功能載體內核；

（3）將負載微生物的人造功能載體內核涂覆一層環氧樹脂AB膠溶液，自然晾干固化后，在涂覆樹脂的負載微生物的人造功能載體內核采用噴灑水霧的方式，在涂覆樹脂的負載微生物的人造功能載體內核表面包裹一層硫鋁酸鹽水泥外殼，篩分出1.18~4.75mm粒徑的顆粒，置于20℃、95％相對濕度條件下養護3d，獲得負載微生物的人造功能載體。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的碳酸根緩釋組分為碳酸鈉或碳酸鉀，所述的營養組分為酵母提取物、蛋白胨或牛肉膏。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，攪拌時間均為20s。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，采用圓盤造粒。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，烘干溫度為40℃，烘干時間為24h。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，自然晾干固化時間為24h。

7.根據權利要求1~6任一所述的制備方法制得的負載微生物的人造功能載體。

8.基于人造功能載體負載微生物的自修復水泥基材料，其特征在于，按重量份數計，由以下原料組成：水泥360~500份，權利要求7所述的負載微生物的人造功能載體95~380份，尿素3~15份，乳酸鈣3~15份，砂800~1500份，水180~300份。

9.根據權利要求8所述的自修復水泥基材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

按重量份數，首先將尿素溶解于拌和水中，倒入砂漿攪拌鍋；之后，加入水泥和乳酸鈣，在砂漿攪拌機中攪拌均勻；最后加入砂和負載微生物的人造功能載體，攪拌均勻后倒入模具中成型，拆模后繼續養護至規定齡期，得到自修復水泥基材料。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，采用標準養護，養護溫度為20±2℃，濕度為95％以上，養護時間為28d。