[发明专利]一种注入式微生物粘土砖批量生产方法

说明书

本发明提供一种注入式微生物粘土砖批量生产方法，包括以下步骤：S1、将粘土和玄武岩纤维拌和均匀；S2、将拌和均匀的粘土和玄武岩纤维分多次装入铺有土工布的子立体矩形模腔中，每一次装入要压平压实，以此完成粘土试件制作；S3、注射器针头插入粘土试件中，第一次向粘土试件中注入细菌和营养液混合液；S4、待反应一天后将泄液口上的泄液活塞拔出，待液体全部流完后拧紧泄液活塞，进行下一次细菌和营养液混合液注射；S5、待反应四天后停止注入细菌和营养液混合液，待反应一天，产生的CaCO₃晶体能填充由注射器产生的针孔缝隙，由此完成注入式微生物粘土砖批量生产。本申请不需要高温烧结成型，能减少空气污染和保护环境，对可持续发展具有深远意义。

技术领域

本发明涉及粘土砖生产技术领域，具体涉及一种注入式微生物粘土砖批量生产方法。

背景技术

我国正处于经济高速发展时期，对建设用地的需求不断扩大，需要更多的基础设施建设来满足人们的生产和生活需求，而当今建设用地资源十分有限，这需要对不能满足工程需求的土地或沙地加以固化和改良。传统的土壤改良方法，往往需要添加一系列有污染性的化学成分，可能带来水质污染问题甚至影响人体健康。

项目组所在的科研团队正在研究新型环境友好的土壤和砂地加固技术，利用自然界广泛存在的生物矿化过程的微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)法，即脲解(即尿素分解)型MICP法，MICP的影响因素包括生物反应物(尿素、NH₄⁺、Ca²⁺浓度)、细菌、催化剂(脲酶浓度)和反应浓度(PH值和温度)等。脲解型MICP是利用微生物产生的脲酶催化尿素进行水解，在土壤和砂地中产生碳酸钙沉淀，进而对土壤和砂地进行固化，此方法也称为生物固土法。

微生物在土壤中生物量大，种类多(细菌、真菌、放线菌均有赋存)，在2～30m的深度，土体里微生物的数量大约为106～1011个/kg，其中细菌是土壤中微生物的主体，这些微生物通过自身或新陈代谢过程中产生的酶来降低反应的活化能，可以使得某些特定反应的速率增速至1020倍。

由于微生物诱导碳酸钙沉淀机理简单，快速高效，容易控制，环境耐候性好，项目组所在的科研团队正设想将这一技术应用于建筑材料中，即通过这种方法来生产修建房屋需要的砖块或砌块。根据人类生产和科学研究的规律，在进行实际工程应用前需对新型产品进行大量的力学性能测试，如对微生物固土空心砖进行力学性能的测试，为将这一技术进行实际应用提供基础数据和科学依据，以确保基础设施和房屋的安全可靠。

本申请的发明人经过研究发现，当前中国建筑工程中大量采用的水泥砖和烧结页岩砖，由于在原材料提取、产品生产、构件加工成型过程中，需要以破坏地球地表自然环境资源为代价，并且在生产过程中会产生大量烟尘粉末，消耗大量的高温能量，严重污染了环境。因而如何创新性的利用微生物固土的原理快速将微生物粘土砖生产出来，一直是困扰科研工作者的一个难题，基于此，设计了一种注入式微生物粘土砖批量生产方法，为后期科研试验和工程应用奠定基础。

发明内容

针对现有技术中生产水泥砖和烧结页岩砖存在的技术问题，本发明提供一种注入式微生物粘土砖批量生产方法，该方法生产的注入式微生物粘土砖，不需要高温烧结成型，减少空气污染的同时保护了环境，为生态环保型生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：