[发明专利]微生物裂缝自修复喷射混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种微生物裂缝自修复喷射混凝土，其特征在于：由下列重量份数的原料制成：载有裂缝修复剂和营养物质的自修复颗粒80~150份，水泥400~450份，石子800~1000份，砂900~1300份，硅灰30~40份，水150~200份，聚羧酸高效减水剂3~5份，聚丙烯纤维0.9~1.2份，铝酸钠液态速凝剂30~35份。

2.根据权利要求1所述的微生物裂缝自修复喷射混凝土，其特征在于：自修复颗粒中使用的微生物是能够通过自身的新陈代谢矿化沉积出碳酸钙的微生物。

3.根据权利要求2所述的微生物裂缝自修复喷射混凝土，其特征在于：微生物为科氏芽孢杆菌、巴氏芽孢杆菌或好氧嗜碱性、兼性嗜碱性菌群；微生物的载体采用具有高孔隙率、形状规则、与水泥基材料兼容性强的轻质多孔材料，载体粒径为1mm~3mm。

4.根据权利要求3所述的微生物裂缝自修复喷射混凝土，其特征在于：所述轻质多孔材料选择膨胀珍珠岩或者粉煤灰陶砂。

5.根据权利要求1所述的微生物裂缝自修复喷射混凝土，其特征在于：载有裂缝修复剂和营养物质的自修复颗粒的具体制备方法如下：

（1）、微生物为具有以乳酸盐为基质合成碳酸盐能力的微生物，选择科氏芽孢杆菌、巴氏芽孢杆菌或好氧嗜碱性、兼性嗜碱性菌群；并将微生物种接种至pH值为9~10的液体培养基中，振荡培养24h；

（2）、采用离心法，以4000r/min转速离心20min收集菌泥，对菌泥进行重悬，制得菌体浓度为（4.0~5.5）×106个/mL的菌体悬浮液，采用真空浸渍法将菌液浸渍到载体颗粒的表面和内部孔隙中并在45±2℃温度下进行干燥；

（3）、利用水泥与乳酸钙溶液配制的浆体在上述干燥所得载体表面喷洒第一层；

（4）、喷洒完成后，将载体在室温下存放12h后在40℃温度下烘干；

（5）、利用偏高岭土与硅酸钠溶液配制的浆体，在载体表面喷洒第二层；

（6）、将上述所得载体在室温下存放12h后在40℃温度下烘干。

6.根据权利要求5所述的微生物裂缝自修复喷射混凝土，其特征在于：步骤（1）中，微生物培养基如下：

科氏芽孢杆菌：每升各组成成分含量：蒸馏水1L，蛋白胨5g，牛肉膏3g；

巴氏芽孢杆菌：每升各组成成分含量：蒸馏水1L，酵母粉5g、三甲基甘氨酸4.5g、胰蛋白胨10g、硫酸铵5g、谷氨基酸2g、尿素10g；

好氧嗜碱性、兼性嗜碱性菌群：每升各组成成分含量：蒸馏水1L，胰蛋白胨10g、酵母提取物5g、氯化钠10g。

7.根据权利要求5所述载有裂缝修复剂和营养物质的自修复颗粒制备方法，其特征在于：步骤（3）中浆体的制备方法如下：

每升载体对的浆体各组成成分含量：乳酸钙60g，水泥200g，水400g。

8.根据权利要求5所述载有裂缝修复剂和营养物质的自修复颗粒制备方法，其特征在于：步骤（5）中浆体的制备方法如下：

每升载体对的浆体各组成成分含量：偏高岭土400g，水玻璃450g，水300g。

9.根据权利要求1所述的微生物裂缝自修复喷射混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纤维的抗拉强度为280~300N/mm2，直径为80~90μm，长度为15~25mm。

10.一种微生物裂缝自修复喷射混凝土的制备方法，其特征在于：步骤如下：

首先将经外包裹处理的载体颗粒与预湿用水投入搅拌机中，拌和30s，其中预湿用水质量为经包裹处理载体用量的35%；然后将砂、石子、与聚丙烯纤维投入搅拌机中，拌合60s，再将第一次搅拌所得的混合料和水泥、硅灰、投入搅拌机中拌和60s，最后将聚羧酸高效减水剂与剩余用水搅拌后投入搅拌机中，搅拌3~4min后，将拌好的混凝土通过压浆泵送至喷嘴和速凝剂混合后，即得到裂缝自修复喷射混凝土。