[发明专利]一种微生物自修复混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土的领域，具体公开了一种微生物自修复混凝土，一种微生物自修复混凝土包括以下重量份的组分：粗骨料860‑980份，细骨料630‑760份，水泥320‑360份，微硅粉40‑55份，矿粉140‑180份，水140‑160份，氨基磺酸钠减水剂7‑9份，尿素11‑13份，氯化钙13‑15份，载有裂缝修复剂且包裹表面的载体85‑100份，其中裂缝修复剂为厌氧的巴氏芽孢杆菌液。本申请的一种微生物自修复混凝土具有能在缺氧环境下的混凝土裂缝后能够自修复优点。

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种微生物自修复混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土指以水泥为主要胶结材料,与水、砂、石或一些必要的外加剂按比例调配、搅拌、密实成型,经养护硬化而成的建筑材料。混凝土在温度和外荷载的作用下会产生裂缝,可通过在混凝土中掺入固载的微生物以达到修复微裂缝的目的。

申请公布号为CN106045400A的发明专利申请公开了一种好氧嗜碱微生物的裂缝自修复混凝土及其制备方法，其组分为载有好氧嗜碱微生物修复剂的膨胀珍珠岩、水泥、石子、砂、硅灰、水、乳酸钙及减水剂。该裂缝自修复混凝土以好氧嗜碱微生物为裂缝修复剂，以乳酸钙为微生物新陈代谢的营养质，膨胀珍珠岩作为裂缝修复剂的载体。当混凝土产生裂缝，水和空气的进入使处于休眠中的微生物恢复新陈代谢功能，将乳酸钙转化为碳酸钙沉淀，从而达到自行诊断和修复混凝土裂缝，防止裂缝的扩展，提高混凝土抗渗性能的目的。

针对上述中的相关技术，发明人认为在缺氧时好氧嗜碱微生物的活性和修复能力易受到限制，因此，不适用于水下等缺氧环境中，缺氧环境中的混凝土。

发明内容

为了缺氧环境下的混凝土裂缝后能够自修复，本申请提供一种微生物自修复混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种微生物自修复混凝土，采用如下的技术方案：

一种微生物自修复混凝土，包括以下重量份的组分：粗骨料860-980份，细骨料630-760份，水泥320-360份，微硅粉40-55份，矿粉140-180份，水140-160份，氨基磺酸钠减水剂7-9份，尿素11-13份，氯化钙13-15份，载有裂缝修复剂且包裹表面的载体85-100份，其中裂缝修复剂为厌氧的巴氏芽孢杆菌液。

通过采用上述技术方案，当混凝土出现微裂缝时，裂缝的扩展使得裂缝部位附近载有裂缝修复剂且包裹表面的载体发生破裂，水与氧气进入载体，使得载体中处于休眠状态的巴氏芽孢杆菌孢子苏醒，恢复代谢功能。由于巴氏芽孢杆菌为厌氧菌，能够在缺氧的尿素-氯化钙体系中螯合钙离子，同时新陈代谢产生脲酶，脲酶水解尿素生成氨气和二氧化碳，致使混凝土中局部碳酸根离子浓度增大，巴氏芽孢杆菌还能为碳酸钙沉积提供成核位点，因此，巴氏芽孢杆菌在混凝土中能吸引钙离子形成碳酸钙沉淀，生成的碳酸钙沉淀对混凝土形成的裂缝和孔洞进行填补和修复，因此，获得减少在缺氧环境中的混凝土中缝隙的效果。

对载有裂缝修复剂的膨胀珍珠岩表面进行包裹，能够减小混凝土拌和过程中导致膨胀珍珠岩破裂，或拌合水导致载体吸附的乳酸钙溶解的可能性，进而减小裂缝修复剂提前失效的可能性，从而提高修复效果，进一步减少混凝土缝隙。

优选的，所述裂缝修复剂还包括含有外源脲酶基因的重组大肠杆菌。

通过采用上述技术方案，含有外源脲酶基因的重组大肠杆菌能够向混凝土中补充脲酶，促进二氧化碳生成，因此，含有外源脲酶基因的重组大肠杆菌能和巴氏芽孢杆菌协同作用，进一步提高对混凝土的修复效果，从而进一步减少混凝土中的缝隙。

优选的，所述载体为膨胀珍珠岩。