微生物作用下混凝土裂缝愈合与性能补偿研究.pdf

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1、硕士学位论文微生物作用下混凝土裂缝愈合与性能补偿研究RESEARCHONCONCRETECRACKHEALINGANDPERFORMANCECOMPENSATIONUNDERMICROORGANISMACTION杨博哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：U414学校代码：10213国际图书分类号：625密级：公开工学硕士学位论文微生物作用下混凝土裂缝愈合与性能补偿研究硕士研究生：杨博导师：袁杰副教授申请学位：工学硕士学科：交通运输工程所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classif

2、iedIndex:U414U.D.C:625DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONCONCRETECRACKHEALINGANDPERFORMANCECOMPENSATIONUNDERMICROORGANISMACTIONCandidate：YangBoSupervisor：Assoc.Prof.YuanJieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：TransportationEngineerin

3、gSchoolofTransportationScienceAffiliation：andEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要水泥混凝土由于其强度高，耐久性好，廉价、易用等一系列优点成为目前用量最大的建筑材料。但是由于其本身的材料性质、以及不良的施工工艺使得其在服役期间产生大量裂缝，本文利用基于巴氏芽孢八叠球菌，利用细菌矿化沉积碳酸钙的机理对已有裂缝的混凝

4、土试件进行修补，评价其修补效果以及耐久性改善的情况。本文采用注射法和菌液浸泡预掺底物两大类修补方法对混凝土裂缝进行修补，对修补后混凝土试件裂缝表面进行愈合度的观测，进而通过工业CT对其内部不同深度范围内裂缝面积的愈合情况进行观测，评价其修补效果并且对修补后带裂缝试件进行抗折强度测试，评价微生物沉积碳酸钙晶体的胶结能力。针对耐久性，分别对修补完成的试件进行电通量测试、裂缝单面吸水率测试、抗冻性能评价、超声波探测等，借此反映其修补完成试件耐久性情况。研究结果表明，先将菌液和尿素溶液混合静置2h之后得到其混合液并和硝酸钙溶液依次注入到混凝

5、土裂缝中，并在标准养护条件下养护具有良好的修补效果，12次注液就可完全封闭裂缝表面；其电通量比带裂缝试件下降了38.5%，达到了87.5%的修复率，修补效果显著；经CT扫描显示其修补深度在15mm左右；微生物修补可以在一定程度上改善带裂缝试件的抗冻性，在冻融破坏前可多承受约40次冻融循环；经过微生物修补试件的抗折强度有一定的恢复，但效果不稳定具有较大的离散性，效果最明显的为CU90，其抗折强度最大值达到1.84MPa，约为完整试件的23.6%；未修补的带裂缝试件的质量吸水率为1.17%，修补效果最好的一组BU90的质量吸水率降低为0

6、.99%；预掺底物试件在质量吸水率方面的修补效果稍强于BU90；预掺底物试件的修补效果和注射组几乎相同，部分指标甚至更优，证明了细菌可以汲取预埋在混凝土底物的能力并具有良好的矿化能力。上述研究证明了微生物修补混凝土裂缝的具有一定的效果，能够较好的封闭裂缝表面，并且对带裂缝试件的抗折强度和耐久性具有较好的改善作用。关键词：微生物修补；耐久性；巴氏芽孢八叠球菌；混凝土裂缝；水泥基材料-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文ABSTRACTDuetoitshighstrength,gooddurability,cheapandeasytous

7、e,cementconcretehasbecomethemostusedbuildingmaterialatpresent.However,becauseofitsownmaterialpropertiesandpoorconstructiontechnology,itproducesalargenumberofcracksduringservice.ThispaperbasedonSporosarcinapasteuriiandthemechanismofcalciumcarbonatedepositionbybacteriami

8、neralizationrepairthecrackedconcretespecimens,evaluatetherepaireffectandimprovethedurabilityofthespecimens.Inthispape