[发明专利]基于微生物菌剂的高炉裂缝修补方法

说明书

本发明提出一种基于微生物菌剂的高炉裂缝修补方法，涉及微生物应用技术领域，是通过将地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的混合菌剂应用于高炉裂缝修补中，能够实现在骨料含量高，且存在钢纤维的高炉混凝土环境中，提高微生物菌剂的裂缝修补效率。

技术领域

本发明涉及微生物应用技术领域，尤其涉及基于微生物菌剂的高炉裂缝修补方法。

背景技术

高炉外壳将大体积混凝土作为高炉结构，高炉的寿命影响着高炉的生产效率以及使用寿命。但是，由于温度收缩应力或者施工中原材料质量或者施工标准执行偏差导致高炉，尤其是锅炉炉顶等结构复杂的高炉部位容易出现微观裂缝，若微观裂缝继续发展成为宏观裂缝，导致高炉的散热损失加大，对高炉的强度和耐久性产生有害影响，甚至导致大大缩短高炉的使用寿命。

传统封堵高炉的裂缝的方法包括化学灌浆、嵌缝封堵、面层修补和结构加固等。近来，采用将化学灌浆和嵌缝工艺结合的嵌缝封堵法修补进行封堵高炉的裂缝，取得了较好的效果。其中，嵌缝封堵法为，沿着裂缝完成施工槽的开凿，将灌浆料压入裂缝中进行填充封闭，灌浆料硬化后会粘结混凝土母体成一整体，一定程度上封堵和加固裂缝。但是存在修复时间长、修复过程难以调控，且灌浆材料干燥收缩后仍会产生新的微裂缝的弊端。

现有技术中，本发明公开一种基于产脲酶微生物矿化沉积的裂缝自修复再生混凝土及其制备方法，其组分为载有产脲酶微生物的膨胀珍珠岩、水泥、石子、砂、硅灰、水、尿素、氯化钙、产脲酶微生物悬浮液及减水剂。它以产脲酶微生物作为混凝土裂缝修复剂，通过产脲酶微生物的新陈代谢产生尿素酶，将尿素分解为NH₄⁺和CO₃²⁺，进而矿化沉积碳酸钙修复裂缝。虽然实现了一定的混凝土裂缝修补作用，但是，而且，存在的弊端如下：

1)高炉的基础和外壳是耐热混凝土砼制而成，耐热混凝土比一般混凝土含有更高比例的骨料，现有的基于产脲酶微生物矿化沉积的混凝土裂缝修复剂与原水泥石基存在粘结较薄弱的区域，裂缝内部存在大量的微裂缝，导致裂缝处的力学性能降低，强度和耐久性较差；2)某些高炉采用钢纤维耐热混凝土，现有的基于产脲酶微生物矿化沉积的混凝土裂缝修复剂含有氯化钙、尿素以及存在PH值过高的问题，以尿素为反应底物的修复体系在矿化过程中会产生大量的氨而增加混凝土钢筋腐蚀的风险；氯化钙对钢纤维产生腐蚀并加速混凝土中的钢筋发生锈蚀，进而导致新的裂缝产生对混凝土层的耐久性产生影响；3)现有的混凝土裂缝修复剂的自修复功能较突出，但是，裂缝修补的即时性和强度一般；由于高炉外壳的在应用过程中温度较高，导致基于产脲酶微生物矿化沉积的混凝土裂缝修复剂的自修复功能基本丧失；整体裂缝修补效果不够理想。

因此，亟需一种适应于高炉裂缝修补场景的微生物菌剂。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种基于微生物菌剂的高炉裂缝修补方法，对高炉的裂缝修补具有更好的修补效果和更高的耐久性。

为实现上述目的，一种基于微生物菌剂的高炉裂缝修补方法，将由巨大芽孢杆菌菌液、地衣芽孢杆菌液组成的微生物菌剂与甘油混合，制成混合液A；所述混合液A和胶结液作为微生物灌浆料；

利用注射设备将所述微生物灌浆料分N轮注入高炉裂缝中；其中，N≥5。

进一步，优选的，所述胶结液为1.1mol\L～1.5mol\L的乙酸钙与1.1mol\L～1.5mol\L乳酸钙的按照摩尔比为1:1制成的混合液B。

进一步，优选的，利用注射设备将所述微生物灌浆料注入高炉裂缝中的步骤包括：

利用注射设备依次将所述混合液A、所述混合液B和空气注入高炉裂缝中。

进一步，优选的，将巨大芽孢杆菌接种于LB培养基溶液，在所述培养基溶液中添加尿素至浓度为20g/L，在30℃、pH为8的条件下培养至OD600＝1.2，制成巨大芽孢杆菌菌液；