[发明专利]一种科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生混凝土抗压强度影响的研究方法

摘要

本发明公开了一种科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生混凝土抗压强度影响的研究方法，其方法过程包括：骨料预处理‑浸料‑制备再生混凝土试件‑波速测定‑强度与声发射参数测试‑参数分析，本方法适用微生物改性的再生混凝土，通过设计不同pH条件下科氏芽孢菌菌液处理再生骨料，对钙离子浓度的测定反映科氏芽孢杆菌矿化沉积的程度，同时测定再生混凝土试件抗压强度和损伤特征，研究得出的实验结论，为再生混凝土在工程中的发展与应用提供了理论参考。

主权项

1.一种科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生混凝土抗压强度影响的研究方法，其特征在于，所述加工方法包括：(1)骨料预处理：实验室废弃的强度等级为C₃₀混凝土试块进行人工破碎后通过筛选得到粒径为20‑50mm的混凝土块即为再生粗骨料，将再生粗骨料分组，每桶10Kg分装在五个密封桶，并按照Ai(i＝1，2，......，5)进行编号，其中A₁为对照组，其他为试验组，利用紫外线灯灭菌24h备用；(2)浸料：配置培养液，并分瓶灭菌后进行科氏芽孢杆菌接种，在恒温摇床培养培养含菌营养液24L，培养条件为：时长16‑32h、转速80‑150r/min、温度25‑35℃，含菌培养液均分四份，每份6L，调节每份含菌培养液pH值分别为5、6、7和8的骨料浸泡液，加入试验组的密封桶中至再生骨料完全浸没，对照组采用pH为7的未接种细菌培养液6L进行浸泡，在浸泡液中加入补钙物质使Ca²⁺浓度达到0.2‑0.4mol/L，浸泡再生骨料的密封桶一面开孔并加塞过滤器，另一面用软管连接氧气泵，浸泡7d后取出并烘干获得实验用的骨料；(3)制备再生混凝土试件：根据再生混凝土实际工程应用的情况，试验设计采用再生混凝土试件强度等级为C₃₀，试件原料包括：硅酸盐水泥、细骨料、粗骨料、再生骨料和自来水，已知碎石、砂子实际含水率分别为2％、4％，设计施工配合比为水泥：砂子：石子：水＝1：1.59.：2.93：0.35，经计算得到每立方米各材料用量，制作尺寸为150mm×150mm×150mm的标准再生粗骨料混凝土立方体试件五组，每组3个平行试样，共计15个试样，分别编号为Ai‑j(i＝1，2，......，5，j＝①，②，③)，放入养护室养护24小时脱模，置于温度(20±3)℃，相对湿度大于90％的环境下标准养护25‑30d；(4)波速测定：采用ZBL‑U520超声波检测仪测试再生混凝土试件的波速，实验过程：①首先选测点，对每块试件选取三个点作为测试点；②探头放置，将探头上均匀涂抹黄油后水平相对压紧于试块两对面点上，同时观察超声波仪器的图像；③记录波速数据，对超声波仪器的图像进行放缩使得图形中水平线与波形线的第一个波谷相切，记录此时测得的波速数据；(5)强度与声发射参数测试：采用WAW‑EY1000C微机控制电液伺服万能试验机和声发射采集系统结合开展试验，试验采用速率控制加载方式，速率设置为5KN/s，在试样两侧各布置1片混凝土应变片，连接YE2538A程控静态应变仪采集试件的应变参数，试件另外两侧布置声发射传感器探头测试声发射特征参数；(6)Ca²⁺浓度滴定：采用EDTA滴定法测定各组再生粗骨料缓冲液的Ca2+浓度，测试步骤为：第一步，每组取300g烘干后的再生骨料加入600mL10％氯化铵缓冲液充分搅拌并静置；第二步，吸取上层悬浮液10mL与50mL1.8％氢氧化钠(含微量三乙醇胺)溶液、1g钙红指示剂混合；第三步，对混合液采用EDTA二钠标准溶液缓慢滴定，当溶液颜色由紫红色变为亮蓝色时记录EDTA二钠耗量，通过标准液的体积摩尔浓度计算得到Ca2+浓度；(7)参数分析：在与对照组进行对比的基础上，不同pH值组之间将波速、峰值强度和声发射参数进行对比分析，得出得出实验结论。