[发明专利]一种混凝土补强材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种混凝土补强材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种混凝土补强材料，包括以下质量份数的组分：水泥90～120份；粉煤灰10～30份；硅灰10～20份；沸石5～10份；砂150～200份；纤维0.1～1.0份；减水剂1.0～2.5份；引气剂0.5～1.0份；水40～50份；碳酸盐矿化菌菌液0.5～4.0份；细菌载体1.5～10份；氯化钠0.02～0.1份。本发明提供的混凝土补强材料在不增加用水量的同时具有较高的流动性，能够保持良好的粘聚性和保水性；同时具有优异的自修复性能。

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种混凝土补强材料及其制备方法和应用。

背景技术

混凝土是工程中使用最普遍、用量最广泛的一种混合料。由于混凝土施工和本身变形等一系列因素，使混凝土容易产生裂缝。尤其是那种深层裂缝的存在，对建筑物的安全是一个很大的隐患。深层裂缝能够破坏建筑物结构的整体性，影响其受力情况与稳定性，容易导致建筑物内部钢筋的锈蚀，降低建筑物结构的耐久性。

目前，混凝土补强加固的方法主要有灌浆法、开槽法、表面修补法、结构加固法和混凝土置换法。灌浆修复多采用微膨胀、高强度和流动性的水泥基补强材料进行填充。

但是传统的补强材料依然存在流动性差的缺陷，不能够对深层裂缝实现很好的填充，而如果通过增加水的用量去提高流动性，还会造成混凝土补强材料的粘聚性和保水性的降低，出现泌水现象；同时传统的补强材料再次产生裂缝时仍需人为被动修复，缺乏自修复性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土补强材料，本发明提供的混凝土补强材料在不增加用水量的同时具有较高的流动性，能够保持良好的粘聚性和保水性；同时具有优异的自修复性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种混凝土补强材料，包括以下质量份数的组分：水泥90～120份；粉煤灰10～30份；硅灰10～20份；沸石5～10份；砂150～200份；纤维0.1～1.0份；减水剂1.0～2.5份；引气剂0.5～1.0份；水40～50份；碳酸盐矿化菌菌液0.5～4.0份；细菌载体1.5～10份；氯化钠0.02～0.1份。

优选的，所述水泥为硅酸盐水泥；

所述引气剂包括皂苷类引气剂、松香树脂类引气剂、烷基芳烃磺酸类引气剂和脂肪醇磺酸盐类引气剂中的一种或几种；

所述砂为河砂，粒径为0.15～4.75mm。

优选的，所述粉煤灰的球度为0.6～1.0，粒径≤3μm，需水量比≤95％。

优选的，所述沸石的粒径为5.0～6.5μm，0.08mm孔筛的筛余量＜5％。

优选的，所述纤维包括玄武岩纤维、钢纤维、碳纤维和玻璃纤维中的一种或几种；

所述纤维的长度为6～12mm。

优选的，所述碳酸盐矿化菌菌液包括碳酸盐矿化菌和营养液；

所述碳酸盐矿化菌菌液中碳酸盐矿化菌的浓度以OD值计为0.347～0.417；

所述营养液包括15～25g/L的尿素，3～8g/L的蛋白胨，2～5g/L的牛肉浸膏和余量的水；所述水包括蒸馏水、去离子水或纯净水中的一种或几种。

优选的，所述细菌载体包括高分子水凝胶和/或多孔材料。

本发明还提供了上述技术方案所述的混凝土补强材料的制备方法，包括以下步骤：

将碳酸盐矿化菌菌液、细菌载体和氯化钠第一混合，得到固定化的碳酸盐矿化菌；

将所述固定化的碳酸盐矿化菌和水第二混合，得到混合菌液；