提高混凝土裂缝自修复宽度的方法

技术领域

本发明涉及混凝土自修复技术领域，具体涉及一种提高混凝土裂缝自修复宽度的方法。

背景技术

混凝土由于材料本身的性能缺陷，容易在成型和服役期间产生裂缝，现在对于这种裂缝发现了一种新的修复方法，利用微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbial InducedCarbonate Precipitation，MICP)来对混凝土裂缝进行修复，由于微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbial Induced Carbonate Precipitation，MICP)技术的修复率高，且实施较为简单，因此该技术开始在混凝土裂缝修复领域兴起。研究表明，采用MICP技术时，微生物类型不同、营养物质不同、装载方式以及掺入方式不同，效果也不尽相同。并且通过长期实验研究发现采用MICP技术时，微生物修复裂缝宽度非常有限，最高不超过1mm，在大裂缝修复时无法实现修复。

因此，为解决以上问题，需要一种提高混凝土裂缝自修复宽度的方法，能够通过微生物的代谢形成胶凝材料粘附均质砂粉填充裂缝并粘接裂缝实现对裂缝的修复，提高混凝土裂缝自修复宽度，并易于实施和应用，采用该修复方法生产成本低廉，实施方便，且修复程度高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供提高混凝土裂缝自修复宽度的方法，能够通过微生物的代谢形成胶凝材料粘附均质砂粉填充裂缝并粘接裂缝实现对裂缝的修复，提高混凝土裂缝自修复宽度，并易于实施和应用，采用该修复方法生产成本低廉，实施方便，且修复程度高。

本发明的提高混凝土裂缝自修复宽度的方法，包括以下步骤：

a.寻找裂缝宽度在4mm及以下的混凝土裂缝，有渗水情况也适应，且效果更好；

b.配制营养液(每500ml营养液中各营养成分含量为：7—10g尿素、5—8g酪蛋白、1—3g大豆蛋白胨、1—3g氯化钠、7—10g琼脂)；

c.将均质砂粉浸泡至步骤b配制的营养液中；

d.将浸泡过营养液的均质砂粉填充至步骤a中的混凝土裂缝中；

e.将含有微生物的菌液注入到步骤d中的均质砂粉中，通过微生物不断的代谢产生碳酸钙，碳酸钙结晶离子的不断富集，生成的碳酸钙充当胶凝材料吸附均质砂来填充混凝土裂缝，实现裂缝修复。

进一步，步骤c中的均质砂粉粒径为0.005mm—0.05mm，均质砂粉作为修复裂缝的骨料，通过微生物代谢产生的大量碳酸钙胶凝产物粘附起来形成填充修复裂缝的粘接剂，均质砂粉粒径为0.005mm—0.05mm可以保证其表面可以吸附足够的营养物质，在物生物代谢时有足够的营养物质保证并且与代谢产物(微生物矿化胶凝产物即碳酸钙胶凝产物)结合粘附形成粘接剂。

进一步，步骤d中加入到裂缝中的均质砂粉需经过干燥处理，干燥处理后的均质砂粉表面附着一层营养物质，营养物质均匀附着于均质砂粉的表面，为后期物生物代谢提供足够的营养，保证微生物能够产生足够的代谢产物提高粘接强度，均质沙表面吸附营养液中物质，微生物吸收营养物质后，通过酶的活化作用，产生碳酸钙作为胶凝材料，发挥粘结作用；碳酸钙结晶离子在均质沙表面源源不断的富集，填充较大裂缝；微生物源源不断产生碳酸钙并依附于表面，在产物不断积累下，最终裂缝成功修复完整。

进一步，步骤e中的菌液中微生物含量的OD600浓度值范围为1.0～1.6，由于微生物含量浓度值并非线性变化关系，所以该浓度控制在一定范围内就可以满足实施需求，不需要特别精准的固定值。

进一步，步骤e中，菌液吸附于均质粉砂表面后，每天喷水养护以维持细菌代谢微环境，持续天数不少于7天，7天以后根据裂缝闭合情况降低喷洒水的频率，矿化胶凝产物的凝固也是需要一定时间的，所以一般在修复过程中也需要一定时间的养护。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种提高混凝土裂缝自修复宽度的方法，通过微生物的代谢形成胶凝材料粘附均质砂粉填充裂缝并粘接裂缝实现对裂缝的修复，提高混凝土裂缝自修复宽度，并易于实施和应用，采用该修复方法生产成本低廉，实施方便，且修复程度高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的混凝土裂缝及浸泡营养液之后的均质砂粉结构示意图；

图2为本发明的微生物附着于均质砂粉表面结构示意图；

图3为本发明的均质砂粉与微生物共同作用时的结构示意图；

图4为本发明裂缝修补完成效果示意图。

具体实施方式

图1为本发明的混凝土裂缝及浸泡营养液之后的均质砂粉结构示意图，图2为本发明的微生物附着于均质砂粉表面结构示意图，图3为本发明的均质砂粉与微生物共同作用时的结构示意图，图4为本发明裂缝修补完成效果示意图，如图所示，本实施例中的提高混凝土裂缝自修复宽度的方法包括以下步骤：

a.寻找裂缝宽度在4mm及以下的混凝土裂缝1，有渗水情况也适应，且效果更好；

b.配制营养液(每500ml营养液中各营养成分含量为：7—10g尿素、5—8g酪蛋白、1—3g大豆蛋白胨、1—3g氯化钠、7—10g琼脂)；

c.将均质砂粉2浸泡至步骤b配制的营养液中；

d.将浸泡过营养液的均质砂粉2填充至步骤a中的混凝土裂缝1中；

e.将含有微生物的菌液注入到步骤d中的均质砂粉2中，通过微生物不断的代谢产生碳酸钙，碳酸钙结晶离子的不断富集，生成的碳酸钙充当胶凝材料吸附均质砂来填充混凝土裂缝1，实现裂缝修复。

本实施例中，步骤c中的均质砂粉2粒径为0.005mm—0.05mm，均质砂粉2作为修复裂缝的骨料，通过微生物代谢产生的大量碳酸钙胶凝产物粘附起来形成填充修复裂缝的粘接剂，均质砂粉2粒径为0.005mm—0.05mm可以保证其表面可以吸附足够的营养物质3，在物生物代谢时有足够的营养物质3保证并且与代谢产物(微生物矿化胶凝产物4即碳酸钙胶凝产物)结合粘附形成粘接剂。

本实施例中，步骤d中加入到裂缝中的均质砂粉2需经过干燥处理，干燥处理后的均质砂粉2表面附着一层营养物质3，营养物质3均匀附着于均质砂粉2的表面，为后期物生物代谢提供足够的营养，保证微生物能够产生足够的代谢产物提高粘接强度，均质沙表面吸附营养液中物质，微生物吸收营养物质3后，通过酶的活化作用，产生碳酸钙作为胶凝材料，发挥粘结作用；碳酸钙结晶离子在均质沙表面源源不断的富集，填充较大裂缝；微生物源源不断产生碳酸钙并依附于表面，在产物不断积累下，最终裂缝成功修复完整。

本实施例中，步骤e中的菌液中微生物含量的OD600浓度值范围为1.0～1.6，由于微生物含量浓度值并非线性变化关系，所以该浓度控制在一定范围内就可以满足实施需求，不需要特别精准的固定值。

本实施例中，步骤e中，菌液吸附于均质粉砂表面后，每天喷水养护以维持细菌代谢微环境，持续天数不少于7天，7天以后根据裂缝闭合情况降低喷洒水的频率，矿化胶凝产物的凝固也是需要一定时间的，所以一般在修复过程中也需要一定时间的养护。

本发明公开的一种提高混凝土裂缝1自修复宽度的方法，通过微生物的代谢形成胶凝材料粘附均质砂粉2填充裂缝并粘接裂缝实现对裂缝的修复，提高混凝土裂缝1自修复宽度，并易于实施和应用，采用该修复方法生产成本低廉，实施方便，且修复程度高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。