[发明专利]一种基于厌氧微生物的混凝土裂缝修复方法

说明书

本发明涉及微生物混凝土材料技术领域，且公开了一种基于厌氧微生物的混凝土裂缝修复方法，首先对多个混凝土构件进行制作，在混凝土拌和的过程中加入细菌芽孢、钙盐等修复剂，制成后将混凝土构件放入水中，通过压力作用试验致使混凝土在水中开裂，从而在混凝土裂缝处可进行试验，使用特殊的封闭构件对混凝土裂缝处进行封闭处理，以方便于注射各溶剂进入混凝土裂缝中，其次还需要对厌氧菌变形杆菌进行培养与提取并制成修复剂；本发明中，通过变形杆菌产生脲酶和醋酸盐与氢氧化铁溶剂发生的铁盐还原反应促使碳酸钙沉积，进而通过厌氧微生物催化碳酸钙沉淀达到提升混凝土裂缝修复的效果，其化学反应所产生的化合物对人体与环境是无害的。

技术领域

本发明涉及微生物混凝土材料技术领域，具体为一种基于厌氧微生物的混凝土裂缝修复方法。

背景技术

混凝土由于其经济实用的特点，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，混凝土在使用过程和周围环境的影响下不可避免地会产生裂缝，渗入的水和有害化学物质会使得一定范围内的基体发生劣化，同时还会腐蚀埋置的钢筋，轻者会降低结构的使用寿命，重者则危及结构的安全。

一般的混凝土材料的修复形式主要是定期维护与事后维修，这种消极的、被动的维修方式不仅费用庞大，而且效果不佳，更无法满足现代多功能和智能建筑对混凝土材料提出的要求，另外则采用微生物自修复混凝土，将细菌营养体、休眠芽孢、微生物体及其所需的代谢营养物质用具有相容性的材料包覆起来，再均匀地掺到混凝土中。当微裂缝形成时，载体随之破裂，休眠芽孢被激活，微生物开始矿化沉积；当裂缝被弥补时，芽孢会再次进入休眠状态。

微生物的矿化方式可以分为厌氧菌的酶代谢作用和好氧菌的呼吸作用两种。好氧型微生物通过有氧呼吸作用所产生的脲酶将尿素分解为氨气和二氧化碳，二氧化碳在碱性环境下溶于水形成碳酸根离子，碳酸根离子与混凝土本身或修复剂中的钙离子结合生成碳酸钙晶体。厌氧型微生物在厌氧环境中，硫酸盐还原型微生物分解硫酸盐后与有机物反应生成HCO32－，在碱性环境下CO32－与Ca2+结合生成CaCO3沉淀。但是，这种厌氧环境下的微生物分解会生成硫化氢离子，对于人体和环境污染是非常有害的。

随着混凝土的使用越来越广泛，进而对于混凝土修复技术的要求也随之提高，为了使混凝土自修复技术能够作用于水下或者岩土下层等这种无氧或少氧环境下。因此，需要探究一种基于厌氧微生物的混凝土裂缝修复方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于厌氧微生物的混凝土裂缝修复方法，解决了水下和岩石下等这种无氧或少氧环境中的混凝土裂缝修复的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于厌氧微生物的混凝土裂缝修复方法，首先对多个混凝土构件进行制作，在混凝土拌和的过程中加入细菌芽孢、钙盐等修复剂，制成后将混凝土构件放入水中，通过压力作用试验致使混凝土在水中开裂，从而在混凝土裂缝处可进行试验，使用特殊的封闭构件对混凝土裂缝处进行封闭处理，以方便于注射各溶剂进入混凝土裂缝中，其次还需要对厌氧菌变形杆菌进行培养与提取并制成修复剂，相应的准备醋酸盐与氢氧化铁溶剂、钙离子溶剂、营养物质与酸碱调节剂，为对混凝土构件中的裂缝注射进行相应的准备，对于混凝土构件进行两种各三组不同的试验，观察其产生出的碳酸钙沉淀。

优选的，所述混凝土裂缝修复方法中，设置两种各三组不同的材料份数配比进行实验对比：

第一种：

第一组为钙离子溶剂15份，变形杆菌5份，醋酸盐与氢氧化铁溶剂20份，营养物质10份和酸碱调节剂3份；

第二组为钙离子溶剂20份，变形杆菌10份，醋酸盐与氢氧化铁溶剂20份，营养物质15份和酸碱调节剂6份；