[发明专利]一种科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生混凝土抗压强度影响的研究方法

说明书

本发明公开了一种科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生混凝土抗压强度影响的研究方法，其方法过程包括：骨料预处理‑浸料‑制备再生混凝土试件‑波速测定‑强度与声发射参数测试‑参数分析，本方法适用微生物改性的再生混凝土，通过设计不同pH条件下科氏芽孢菌菌液处理再生骨料，对钙离子浓度的测定反映科氏芽孢杆菌矿化沉积的程度，同时测定再生混凝土试件抗压强度和损伤特征，研究得出的实验结论，为再生混凝土在工程中的发展与应用提供了理论参考。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生混凝土抗压强度影响的研究方法。

背景技术

随着经济发展与城市功能不断提升和完善，建筑物拆除产生了大量的建筑垃圾。为了实现建筑垃圾二次利用，再生混凝土得到发展与应用，然而，再生混凝土力学性能受到骨料性质、骨料取代率和骨料的级配等各种因素耦合作用的影响。因此，本方法利用科氏芽孢杆菌的矿化沉积(MCP)作用预处理骨料，充分对浸泡液pH值、浸泡时间、骨料取代率以及科氏芽孢杆菌矿化沉积条件等参数最优化，设计了一种基于微生物的再生骨料最优处理方法，使再生混凝土力学性能更优，为再生混凝土在工程中的发展与应用提供了理论参考。

CN201310746387.0一种改变搅拌工艺强化再生骨料混凝土的方法属建筑材料领域。按照以下步骤进行：(1)将固体废弃物用颚式破碎机破碎、再经过筛分组配而成符合4.75～25mm连续级配要求的再生粗骨料；(2)将水泥和总用水量的50％水混合，搅拌30～60s,加入再生粗骨料，搅拌30～60s，再加入天然粗、细骨料搅拌30～60s，最后加剩余50％的水搅拌30～60s，出料测坍落度，制成试块；本发明采用的搅拌工艺与常规搅拌相比，能够在再生粗骨料表面包裹形成一层低水灰比的水泥浆体，对再生粗骨料表面薄弱的区域起到了修复增强的作用，强化了再生粗骨料与天然骨料和水泥砂浆间的界面过渡区，从而使得再生混凝土抗压强度得到提高。

本发明专利与上述专利的实施方式存在明显不同，且本发明专利充分考虑影响再生混凝土骨料抗压强度的多项因素，使得抗压强度得到充分提升。

发明内容

一种科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生混凝土抗压强度影响的研究方法，其加工方法包括：

(1)骨料预处理：实验室废弃的强度等级为C₃₀混凝土试块进行人工破碎后通过筛选得到粒径为20-50mm的混凝土块即为再生粗骨料，将再生粗骨料分组，每桶10Kg分装在五个密封桶，并按照Ai(i＝1，2，......，5)进行编号，其中A₁为对照组，其他为试验组，利用紫外线灯灭菌24h备用；

(2)浸料：配置培养液，并分瓶灭菌后进行科氏芽孢杆菌接种，在恒温摇床培养培养含菌营养液24L，培养条件为：时长16-32h、转速80-150r/min、温度25-35℃，含菌培养液均分四份，每份6L，调节每份含菌培养液pH值分别为5、6、7和8的骨料浸泡液，加入试验组的密封桶中至再生骨料完全浸没，对照组采用pH为7的未接种细菌培养液6L进行浸泡，在浸泡液中加入补钙物质使Ca²⁺浓度达到0.2-0.4mol/L，浸泡再生骨料的密封桶一面开孔并加塞过滤器，另一面用软管连接氧气泵，浸泡7d后取出并烘干获得实验用的骨料；

(3)制备再生混凝土试件：根据再生混凝土实际工程应用的情况，试验设计采用再生混凝土试件强度等级为C₃₀，试件原料包括：硅酸盐水泥、细骨料、粗骨料、再生骨料和自来水，已知碎石、砂子实际含水率分别为2％、4％，设计施工配合比为水泥：砂子：石子：水＝1：1.59.：2.93：0.35，经计算得到每立方米各材料用量，制作尺寸为150mm×150mm×150mm的标准再生粗骨料混凝土立方体试件五组，每组3个平行试样，共计15个试样，分别编号为Ai-j(i＝1，2，......，5，j＝①，②，③)，放入养护室养护24小时脱模，置于温度(20±3)℃，相对湿度大于90％的环境下标准养护25-30d；