[发明专利]一种微生物强化再生骨料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及到一种微生物强化再生骨料及其制备方法。

背景技术

随着世界范围内城市化进程加快，建筑业进入高速发展阶段。大量旧建筑物被拆除，产生了大量的建筑垃圾，其中废弃混凝土所占份额最大。资料表明，全世界从1991～2000年的10年间，废弃混凝土(包括从钢筋混凝土工厂不合格的产品)总量超过10亿吨。我国按每年拆除建筑垃圾4000万吨计算，其中34％是混凝土块，则由此产生的废弃混凝土就有1360万吨，且随着经济建设步伐的加快，呈现增加的趋势。如此巨量的废弃混凝土除处理费用惊人外，还需要占用大量的空地存放，污染环境，浪费耕地，成为城市的一大公害。

废弃混凝土不仅是优质的混凝土集料，用废弃混凝土块作集料具有很多优势，如建筑物解体后，优质破碎筛分后的混凝土块和粉砂可以作为混凝土的再生，因此利用废弃建筑物垃圾生产再生骨料以及配制再生混凝土是今后建筑业的重要发展方向。废弃混凝土最有价值的处理方法就是把它当作可再生资源重新利用生产再生骨料，变废为宝。

再生骨料应用具有很好的经济效益、社会效益、环保效益以及很好的市场应用前景。现有技术中，或使用球磨机活化再生骨料，使得再生骨料的质量大大提高，可用于生产钢筋混凝土构件；或采用5％浓度的冰醋酸和3％浓度的盐酸溶液对再生骨料处理；或采用水泥和微细矿物粉浆液(如粉煤灰、硅粉等、硅质防水剂或硫铝酸钙类膨胀剂)对再生骨料浸泡、干燥等处理。但由于再生骨料在破碎或处理期间产生孔隙、裂缝等，致使再生骨料吸水率较大，导致再生混凝土性能下降，制约了再生骨料生产再生混凝土领域的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种微生物强化再生骨料及其制备方法，能够降低再生骨料的吸水率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种微生物强化再生骨料的制备方法，包括如下步骤：

1)将假坚强芽孢杆菌接种于微生物培养基中培养，得到微生物培养液；

2)将所述步骤1)得到的微生物培养液与矿化培养液混合，得到混合培养液；

3)将再生骨料在所述步骤2)得到的混合培养液中浸泡，得到强化再生骨料。

优选的，所述步骤1)中的微生物培养基包括牛肉膏培养基和3-环己氨基-1-丙磺酸培养基，所述牛肉膏培养基与3-环己氨基-1-丙磺酸培养基的体积比为(70～95):(10～20)。

优选的，以水为溶剂，所述牛肉膏培养基包括2.5～4.5g/L的牛肉膏和8～15g/L的蛋白胨。

优选的，以水为溶剂，所述3-环己氨基-1-丙磺酸培养基包括10～45g/L的3-环己氨基-1-丙磺酸；

所述3-环己氨基-1-丙磺酸培养基的pH值为10～10.5。

优选的，所述步骤1)中的培养在振荡条件下进行，所述振荡的频率为120～180rpm；

所述培养的温度为25～35℃，所述培养的时间为10～48h。

优选的，以水为溶剂，所述矿化培养液包括10～45g/L的3-环己氨基-1-丙磺酸、3～15ml/L的乳酸钠和3～10g/L的氢氧化钙；

所述矿化培养液的pH值为10.1～10.9。

优选的，所述步骤2)得到的混合培养液中微生物的菌数为1×10⁷～10⁹cfu/L。

优选的，其特征在于，所述步骤3)中的再生骨料的质量与混合培养液的体积比为(0.5～1.5)g:(15～25)ml。

优选的，所述步骤3)浸泡的时间为15～30天。

本发明提供了一种微生物强化再生骨料的制备方法，包括如下步骤：1)将假坚强芽孢杆菌接种于微生物培养基中培养，得到微生物培养液；2)将所述步骤1)得到的微生物培养液与矿化培养液混合，得到混合培养液；3)将再生骨料在所述步骤2)得到的混合培养液中浸泡，得到强化再生骨料。再生骨料在混合培养液中浸泡时，微生物会通过代谢将培养液中的钙离子Ca²⁺转化为碳酸钙CaCO₃沉积在再生骨料表面孔隙中，从而堵塞再生骨料表面孔隙，降低再生骨料的吸水率。采用本发明的微生物强化再生骨料的制备方法制备得到的强化再生骨料，吸水率为4.7～6.1％，与微生物处理前相比，吸水率降低了10.29～21.67％，压碎指标值降低，由强化再生骨料制备再生砂浆后，再生砂浆的抗压强度增加5.39～21.84％。

具体实施方式