[发明专利]利用微生物快速制造装配式建筑构配件的方法

说明书

本发明公开了一种利用微生物快速制造装配式建筑构配件的方法，该方法采用微生物矿化沉积或产生的多糖对骨料进行包裹，通过添加营养液、胶结材料、填料、纤维、外加剂获得合适流动度的浆料入模成型，然后经过快速碳化和烘干，数小时即可获得设计的强度的预制装配式构件。本方法通过微生物包裹可降低预制构配件中骨料和填料的有害物质浸出，同时避免水泥的使用，具有就地取材、快速成型的特点，是一种绿色环保的建材制造方法，可有效减小预制构件厂场地投入，提高装配式建筑的施工速度。

技术领域

本发明涉及装配式建筑和新型建筑材料领域，具体为一种利用微生物快速制造装配式建筑构配件的方法。

背景技术

传统现浇混凝土结构的现场施工所带来的资源浪费、噪声污染、建筑垃圾等生态环境问题，已不能满足我国新型城镇化发展的要求。与此同时伴随着我国人口红利的消失，建筑业还将面临劳动力短缺、人工成本快速上升的问题。建筑工业化能够实现建筑从设计到生产、施工等建筑全生命周期的工业化，最大限度地节约建筑建造和使用过程的资源、能源，提高建筑工程质量和效益，实现建筑与环境的和谐发展，成为未来建筑业转型升级发展的必然趋势。

尽管如此，目前装配式混凝土结构仍然是采用传统混凝土制备工艺，即以水泥为胶结材料，普通河砂或机制砂以及普通石子为骨料，通过添加减水剂等外加剂在预制件生产工厂制备完成，然后运输到现场吊装施工。普通混凝土生产的预制装配式构件存在的主要问题是由于普通混凝土需要达到一定的龄期（一般是7天以上或更长时间）才具有一定的强度，然后才能出厂、运输和吊装，这会显著增加预制构件的生产周期，降低预制厂混凝土预制构件的周转速度，增加预制构件的堆存场地，从而增加预制工厂的占地面积和时间成本，同时也进一步降低了预制装配式建筑的施工周期，增加了施工企业的生产成本，而这显然与建筑工业化的发展要求不匹配。

发明内容

本发明提出了一种利用微生物快速制造装配式建筑构配件的方法，以解决传统装配式混凝土结构构配件生产和施工存在一系列问题，为装配式建筑的发展提供一种新途径。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种利用微生物快速制造装配式建筑构配件的方法，步骤如下：

（1）、具有矿化沉积功能的或生成具有粘结性能的多糖功能的微生物菌液与粗骨料、细骨料、轻骨料进行混合，然后放入带有程控系统的搅拌机中开始搅拌，并搅拌一定时间确保微生物菌液充分包裹各种骨料；

（2）、将微生物菌液对应的产生矿化产物或多糖的营养液、促进矿化产物或多糖与骨料粘结性能的外加剂Ⅰ一起加入搅拌机中继续搅拌，并且每隔一定时间加一次营养液和外加剂Ⅰ，直到微生物产生的矿化产物或多糖均匀包裹各种骨料；

（3）、然后加入具有胶结性能的胶结材料、填料、外加剂Ⅱ，以及剩余的营养液继续搅拌至合适流动度；

（4）、将上述混合料入模具成型制备获得预制构配件；

（5）、将上述成型的预制构配件推进具有抽取真空负压和充填CO₂气体的密闭容器或烘干窑中进行快速碳化和快速烘干，获得设计强度的预制构配件吊装。

使用时，将具有设计强度的预制构配件吊装，运输至装配式建筑施工场地，然后起吊安装。

上述具有矿化沉积功能的或生成具有粘结性能的多糖功能的微生物菌液中的微生物是指为适应生产工艺和环境而通过筛选和驯化得到的具有矿化沉积功能或生成具有粘结性能的多糖功能的单菌或混菌。尤指具有矿化沉积功能的微生物KJ01菌种（已于2018年3月26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CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号 中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC No.15516，分类命名：气单胞菌，Aeromonas sp.）进行筛选、活化和培养得到的菌液。