[发明专利]一种用于水泥基材料裂缝自修复的表面预涂覆方法

说明书

本发明公开了一种用于水泥基材料裂缝自修复的表面预涂覆方法，包括以下步骤：(1)将具有营养物固载的胶质芽孢杆菌菌粉配制成菌液；(2)向菌液中添加亲水性增稠剂，得到修复液；(3)配制弱酸预处理液，在喷涂修复液前首先喷涂弱酸预处理液至水泥基材料表面；(4)在水泥基材料表面喷涂弱酸预处理液10min后喷涂修复液。修复试验结果表明，7d内即可在水泥基材料裂缝处沉淀出碳酸钙，连续修复30d后，平均裂宽度0.4mm以下的微裂缝可以完全修复。

技术领域

本发明属于微生物学领域和土木工程材料领域的交叉科学技术，特别涉及一种微生物自修复剂的涂覆方法。

背景技术

水泥基材料是目前最为广泛的建筑材料，早已成为了当今乃至以后很长一段时间内最为重要的建筑材料。然而，开裂问题堪称水泥基材料的“癌症”并始终困扰着众多水泥混凝土研究人员。在使用过程中和周围环境的影响下水泥基材料极易产生裂缝，从而使得腐蚀性介质容易侵入到材料内部，对混凝土本身及预埋的钢筋造成破坏，极大程度地缩短了混凝土结构的使用寿命，造成巨大的经济损失和安全隐患。

传统的修复方法如无机物修复、有机物修复等方法应用广泛，但是由于混凝土结构复杂及微小裂缝检测困难，修补裂缝变得耗时费力及费用庞大。应用在水泥基材料表面预涂覆微生物型自修复剂的方法，可以省去裂缝检测的环节，当裂缝发生时微生物在水和空气的作用下诱导矿化产生碳酸钙填充水泥基材料裂缝区域，实现混凝土裂缝的自愈合，具有重大的经济效益和社会效益。

发明内容

为了提高水泥基材料的自愈合能力，提高结构耐久性，本发明的目的是提供一种用于水泥基材料裂缝自修复的表面预涂覆方法，一旦水泥基产生裂缝，微生物在水和空气的作用下诱导矿化产生碳酸钙填充裂缝区域，实现水泥基材料裂缝自愈合。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于水泥基材料裂缝自修复的表面预涂覆方法，包括以下步骤：

(1)将具有营养物固载的胶质芽孢杆菌菌粉配制成菌液；

(2)向菌液中添加亲水性增稠剂，得到修复液；

(3)配制弱酸预处理液，在喷涂修复液前首先喷涂弱酸预处理液至水泥基材料表面；

(4)在水泥基材料表面喷涂弱酸预处理液10min后喷涂修复液。

步骤(1)中，菌液的浓度为0.5～1.0g/mL。

步骤(1)中，添加了亲水性增稠剂后菌液中亲水性增稠剂的浓度为0.3～0.8g/mL。

步骤(2)中，亲水性增稠剂为海藻酸钠。

步骤(2)中，添加亲水性增稠剂后，修复液中的菌株浓度为10⁹～10¹⁰cell/mL。

步骤(3)中，弱酸预处理液为醋酸。

所述弱酸预处理液的pH＝5。

步骤(4)中，喷涂修复液两次，两遍喷涂时间间隔为5min。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、与传统的修复方法相比，表面涂覆自修复剂以后具有矿化能力的微生物能够自动感知裂缝的产生，及时在裂缝处诱导矿化产物填充裂缝，实现裂缝的自修复；

2、本发明可以节省庞大的裂缝检测和人力修补费用，提高结构耐久性；

3、与已有的微生物修复方法相比，采用该涂覆方法可以避免对外加钙源的依赖，降低成本的同时避免外加钙源对水泥基材料的不利影响；

本发明实现对水泥基材料裂缝的自修复，裂缝区域诱导矿化产生的无机矿物碳酸钙与基体的相容性好且环境友好。