[發(fā)明專利]一種利用生物沉積的再生骨料強(qiáng)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210068355.9
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114591016B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮春花;崔卜文;朱建平;黃益宏;趙彥華;陳鈺;宗旭東
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: C04B20/02
• 分類號: C04B20/02
• 代理公司: 北京合創(chuàng)致信專利代理有限公司 16127
• 代理人: 劉素霞

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用生物沉積的再生骨料強(qiáng)化方法，包括下述步驟：(1)填充浸泡：先在真空環(huán)境下將再生骨料浸泡于菌液中，之后將所述再生骨料從所述菌液中取出，浸泡于礦化培養(yǎng)液中，浸泡結(jié)束后將再生骨料取出，清洗，干燥；(2)修補(bǔ)浸泡：將經(jīng)所述步驟(1)處理后的再生骨料取出，清洗、干燥后浸泡于所述菌液和礦化培養(yǎng)液的混合培養(yǎng)液中；所述菌液中含有芽孢桿菌。本發(fā)明的利用生物沉積的再生骨料強(qiáng)化方法可以更有針對性地作用于再生骨料需要修補(bǔ)的區(qū)域，得到更好的修復(fù)效果，且采用工業(yè)生產(chǎn)的菌粉來大幅度降低工藝成本，使微生物礦化沉積(MICP)技術(shù)獲得更廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用生物沉積的再生骨料強(qiáng)化方法。

背景技術(shù)

就建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來看，從建筑垃圾中重新回收建筑材料來緩解天然建筑材料短缺和用于填埋建筑垃圾的土地資源短缺的現(xiàn)狀，有著重要的意義。然而，再生骨料本身的性能大大劣于天然骨料，將再生骨料用于再生混凝土中會導(dǎo)致再生混凝土的機(jī)械性能和耐久性退化，當(dāng)再生混凝土中使用再生骨料替代全部天然骨料時(shí)，再生混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度、彈性模量和抗壓強(qiáng)度等性能會大大降低。

再生骨料性能較差的原因在于其表面附著大量的老舊砂漿和破碎過程產(chǎn)生的微裂紋，這造成了再生骨料具有遠(yuǎn)高于天然骨料的吸水率和壓碎值。再生骨料的強(qiáng)化技術(shù)通常基于降低再生骨料的吸水率與壓碎指標(biāo)，提高再生骨料的表觀密度和硬度來進(jìn)行。一方面，吸水率的降低、表觀密度的升高是基于再生骨料孔隙率的降低，骨料孔結(jié)構(gòu)的改善能進(jìn)一步提高再生混凝土的工作性能，此外，孔隙率的降低也改善了再生混凝土的界面過渡區(qū)，過高的吸水率會使再生混凝土界面過渡區(qū)富水，進(jìn)而影響試件的力學(xué)性能和耐久性；另一方面，再生骨料的壓碎值遠(yuǎn)高于天然骨料，而再生骨料的硬度直接影響了再生混凝土的力學(xué)性能。基于以上兩點(diǎn)，本發(fā)明著重于改善再生骨料的吸水率和壓碎指標(biāo)。

目前我國在強(qiáng)化再生骨料的研究領(lǐng)域已取得了一定的進(jìn)展。申請?zhí)枮镃N113683330A的發(fā)明專利提供了一種強(qiáng)化再生骨料的制備方法及制備系統(tǒng)，申請?zhí)枮镃N111153618A公開了一種微生物礦化強(qiáng)化再生骨料的制備裝置及制備方法，以上方法均能強(qiáng)化再生骨料，但是現(xiàn)有方法多局限于使用噴淋的手段，生物難以完全進(jìn)入所有孔洞并有效生存，從而有效改善再生骨料的孔結(jié)構(gòu)，此外，復(fù)雜的裝置造成再生骨料的強(qiáng)化成本較高，這違背再生骨料強(qiáng)化處理的目的。

因此，需要提供一種針對上述現(xiàn)有技術(shù)不足的改進(jìn)技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用生物沉積的再生骨料強(qiáng)化方法，以解決/ 改善傳統(tǒng)浸泡處理時(shí)生物礦化沉積生成的碳酸鈣無法有針對性地修補(bǔ)孔洞，而噴淋處理設(shè)備復(fù)雜，成本較高，難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀中的至少一項(xiàng)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種利用生物沉積的再生骨料強(qiáng)化方法，包括下述步驟：(1)填充浸泡：先在真空環(huán)境下將再生骨料浸泡于菌液中，之后將所述再生骨料從所述菌液中取出，浸泡于礦化培養(yǎng)液中，浸泡結(jié)束后將再生骨料取出，清洗，干燥；(2)修補(bǔ)浸泡：將經(jīng)步驟 (1)處理后的再生骨料取出，清洗、干燥后浸泡于所述菌液和礦化培養(yǎng)液的混合培養(yǎng)液中；所述菌液中含有芽孢桿菌。

優(yōu)選地，步驟(1)中，所述再生骨料在菌液中浸泡的時(shí)間為20～60min，所述真空環(huán)境的真空度為0.6～0.8Mpa。

優(yōu)選地，步驟(1)中，所述再生骨料與菌液的質(zhì)量比為2:1～2:1.2，所述礦化培養(yǎng)液與所述菌液的質(zhì)量比為1:1。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述再生骨料與所述混合培養(yǎng)液的質(zhì)量比為 1:1～1:1.2；所述混合培養(yǎng)液中菌液與所述礦化培養(yǎng)液的質(zhì)量比為1:1。

優(yōu)選地，所述芽孢桿菌包括膠質(zhì)芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌，兩種菌的有效活菌數(shù)之比為3:7-7:3。