[发明专利]一种抗裂自修复混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗裂自修复混凝土及其制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明的抗裂自修复混凝土通过设置自制修复填料、贝壳粉碎物细料、自制矿渣抗裂修复剂、复合抗裂修复填料、乙二胺四乙酸以及硅铝酸钠等有效成分，制成了一种可以自动对混凝土裂缝进行修补的特种混凝土，能够有效阻止混凝土裂缝的产生，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种抗裂自修复混凝土及其制备方法，属于建筑材料制备技术领域。

背景技术

混凝土材料具有较高的抗压强度、良好的耐久性以及较低的成本，已广泛应用于建筑、桥梁、水利电力、核电、港口和海洋等现代土木工程建设中，目前又向着大跨、高耸、巨型和特种结构工程应用与发展。未来相当长的一段时间内，混凝土仍将是世界土木工程不可缺少的、最主要的建筑材料。然而，混凝土材料由于在长期的使用过程中以及周围复杂环境的影响下，会不可避免地产生微小裂缝等局部损伤。混凝土损伤后，将对结构的使用性能和耐久性产生诸多不利影响，轻者会降低结构的使用寿命，重则危及结构的安全。

近年来，混凝土裂缝自修复目前主要有以下３ 类：

１、在混凝土中掺人内置修补剂的胶囊或纤维，当裂缝产生或扩展时，胶囊或纤维裂开，修补剂流出完成修补;

２、在混凝土中设置SMA感应器等装置制成智能混凝土结构，当有裂缝产生时自动感知并在SMA形状记忆效应作用下有效修补裂缝;

３、水泥基渗透结晶型自修复。

但是这些传统裂缝修补手段都是事后的、被动的修复，而且对混凝土微裂缝无能为力。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种抗裂自修复混凝土及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗裂自修复混凝土及其制备方法。

本发明的一种抗裂自修复混凝土，按重量份数计，包括以下成分：

55～65份普通硅酸盐水泥；

15～20份复合抗裂修复填料；

50～60份膨胀珍珠岩；

200～250份水；

所述复合抗裂修复填料是由自制修复填料和贝壳粉碎物细料按比例混合制得；通过富集固载微生物的沸石中的蜡样芽孢杆菌会与从微裂缝中渗入的水分条件下，以阿拉伯胶和营养物质为养分，进行新陈代谢释放二氧化碳并产生高温，二氧化碳的释放使得体系膨胀，一方面，体积膨胀使得混凝土进一步压实，致密度得到提升，抵消了部分微裂缝，起到封闭水分和氧气入渗通道的效果，提高防腐蚀性能，其次，产生的二氧化碳和水会与贝壳粉中的碳酸钙发生反应，使得贝壳粉溶解成碳酸氢钙溶液，在微裂缝的毛细管作用下碳酸氢钙溶液又被吸附到微裂缝中，在微生物新陈代谢产生的热量作用下，这些碳酸氢钙重新沉积形成碳酸钙晶体，从而对微裂缝进行封堵，从而起到混凝土裂缝的自修复效果；

所述自制修复填料是由沸石、胰蛋白胨、酵母浸膏、蔗糖、氯化钙溶液、蜡样芽孢杆菌菌液、阿拉伯胶液、混合反应制得。利用沸石孔隙中的营养物质富集蜡样芽孢杆菌，再加入阿拉伯胶液，利用阿拉伯胶液和沸石进行胶结封装反应，进而将微生物固着休眠，得到富集固载微生物的沸石，作为自制修复填料；由于本发明的自制修复填料中富集了蜡样芽孢杆菌，蜡样芽孢杆菌加入混凝土中，在钙离子富集的裂缝环境中，蜡样芽孢杆菌能够加速诱导碳酸钙在裂缝表面区域的沉积，达到较好的裂缝自修复效果，而且，蜡样芽孢杆菌能够分泌碳酸酐酶，从而有效提高二氧化碳的水合反应，促进二氧化碳向碳酸氢根的转变，在混凝土裂缝碱性溶液环境中，碳酸氢根与氢氧根离子快速反应生成碳酸根离子，并不断螯合裂缝溶液中的钙离子生成碳酸钙沉淀，进而提高混凝土的自修复效果，同时避免混凝土裂缝的生长变大，起到抗裂作用；

进一步的，按重量份数计，包括以下成分：

55～65份普通硅酸盐水泥；

15～20份复合抗裂修复填料；

10～15份自制矿渣抗裂修复剂；