[发明专利]利用产脲酶微生物制备高强度微生物砂浆的方法

说明书

技术领域

本发明属于高强微生物砂浆制备领域，具体涉及利用产脲酶微生物制备高强度微生物砂浆的方法。 

背景技术

灌浆法是加固砌体结构，特别是历史久远的文物建筑结构加固常用的方法，而石灰、水泥和环氧树脂是三种常用的灌浆材料。其中石灰基灌浆材料作为传统砌体结构的勾缝材料，其与被加固结构的兼容性最好，但是由于石灰基灌浆材料的硬化时间长，硬化后强度较低，所以也无法起到很好的加固效果。对于普通的水泥基灌浆材料，由于需要保证灌浆密实，需要尽可能提高灌浆料的流动性，所以浆液中砂的含量往往远低于普通砌筑砂浆，这使得硬化过程不可避免地会产生收缩开裂现象。同时，水泥基灌浆材料硬化后其刚度、强度与被加固结构往往不匹配，容易产生未加固区域的二次破坏。再者，水泥基灌浆材料的高碱性也会使原始砌体结构产生更容易产生酥碱破坏。以上种种不足使水泥基灌浆材料加固砌体结构的使用受到限制。而环氧树脂等有机胶，虽然有出色的力学性能和较高可灌性，但是由于有机材料应力、应变性能和导热系数等基本材料性质都与原结构相差较大，同时加固后材料体本身透水、透气性较低，而且有机材料容易老化，正如威尼斯条约里所陈述的观点一样：现代化学材料不属于珍贵的历 史建筑，环氧树脂等有机材料不适用于大规模的砌体结构加固。 

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供利用产脲酶微生物制备高强度微生物砂浆的方法，采用本发明的微生物砂浆，可以在1-2个星期内到达需要的强度，同时结构延性较好，透水、透气性保持较高。 

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是： 

产脲酶微生物：圆孢芽孢八叠球菌Sporosarcina antarctica UR53、韩国芽孢八叠球菌Sporosarcina koreensis UR47、芽孢八叠球菌Sporosarcina sp.UR31以及延缓芽孢杆菌Bacillus lentus UR41已于2012年3月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号分别为CGMCC No.5916、CGMCC No.5915、CGMCC No.5913、CGMCC No.5914，该保藏中心简称CGMCC，地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，邮编100101。 

所述的产脲酶微生物：Sporosarcina antarctica  UR53、Sporosarcina koreensis UR47、Sporosarcina sp.UR31以及Bacillus lentus UR41均呈椭圆杆状，有芽孢，无荚膜，革兰氏阳性。在NH₄-YE即酵母提取物20g/L，硫酸铵10g/L平板上，菌落呈圆形，表面湿润光滑，边缘整齐，菌落大小为1-2mm，菌落呈淡黄色，该菌在4℃-37℃的培养基温度及pH7-9.5的范围下均能生长。 

利用产脲酶微生物制备高强度微生物砂浆的方法，包括如下步骤： 

步骤1：将微生物Sporosarcina pasteurii、Terrabacter tumescens、Sporosarcina antarctica UR53、Sporosarcinakoreensis UR47、Sporosarcina sp.UR31以及Bacillus lentus UR41单个菌落分别在25℃-37℃条件下在发酵培养基中发酵培养12-60小时得到六种菌液； 

步骤2：对结构空鼓进行闭水处理，灌入粒径为300-450微米粒径的砂粒，封闭整个空腔，预留进出浆口； 

步骤3：以每立方米空鼓体积每分钟灌入29L菌液的速度把步骤1所得六种菌液由进浆口灌入空鼓，直至出浆口流出呈黄色的菌液； 

步骤4：以每立方米空鼓体积每分钟灌入29L的速度灌入0.05mol/L氯化钙固定液，所需体积为空腔体积的1/10； 

步骤5：以每立方米空鼓体积每分钟灌入4L反应溶液的速度灌入等摩尔浓度的尿素和氯化钙混合溶液48h,反应液浓度为0.5-1mol/L； 

步骤6：以每立方米空鼓体积每分钟灌入29L的速度灌入0.05mol/L氯化钙固定液，所需体积为空腔体积的1/10； 

步骤7：重复步骤3至步骤6过程1-5个循环。