微生物水泥净浆的自修复性能研究.pdf

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1、2015年第6期(总第30B期)混凝土预拌砂浆Numb~6in2015(TotalNo．308)ConcreteREADYMIXEDMoRTARdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2015．06．030微生物水泥净浆的自修复性能研究袁晓露，胡为民，刘冬梅。(三峡大学a．土木与建筑学院．b．化学与生命科学学院，湖北宜昌443002)摘要：研究了微生物矿化对水泥基材料的自修复作用，试验测定了微生物水泥净浆的裂缝自愈合、抗压强度、吸水率、孔结构等性能，并采用x射线衍射对矿化产物进行成分分析。结果表明，微生物的掺人使普通硅酸盐水泥净

2、浆和硫铝酸盐水泥净浆的抗压强度增加，吸水率下降；试件裂缝处自愈合形成了一条连续、饱满的灰白色矿物填充带。矿化生成的方解石型碳酸钙和菱镁矿型碳酸镁沉淀填充于试件内部缺陷、裂缝，使水泥净浆的~,-／L隙率及其增长率下降，微细孑L隙比例增加，促进了材料的自修复，改善了其孔结构。关键词：微生物；矿化；水泥净浆；自修复中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)06—0114-03EfectofmagnesiumonpropertiesofmicrobialcementpasteYUANXia~u，HUWeimin，L

3、IUDongmei(a．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture；b．CollegeofChemistryandLifeSciencesThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：Effectofmicroorganismmineralizationonthecrackfilling，compressivestrength，waterabsorptionratioandporestructureofthecementpastewasresearche

4、d．X—raydiffractionmethodwasperformedtoanalyzethecomponentsofprecipitation．Resultsindicatethattheadditionofbacteriainboththesul【phoaluminatecementpasteandtheordinaryPortlandcementpasteachievesthebettercrackfilling．increasedcompressivestrengthanddecreasedwaterabsorptionratio．Th

5、eprecipitationsofbothcalciteandmagnesitefi1ltheporesandcracksinthecementpaste，whichreducesthetotalporosityanditsgrowthrate，andincreasestheproportionofmicro—pores．Thismakesmicrostructuredenserandimprovestheself—healingperformanceofcementpaste．Keywords：microorganism；mineralizat

6、ion；cementpaste；self—healing0引言1试验过程水泥混凝土是土木工程应用中最大宗的建筑材料。然1．1微生物与培养基而环境侵蚀、荷载作用以及材料自身缺陷等因素的存在，采用高尿素酶活性、无致病性的球形芽孢杆菌。液体严重影响了混凝土材料的耐久性。传统的事后维修方法被培养基成分：12g／L蛋白胨、3．6g／L牛肉膏、6g／LNaC1。动、误时、适应性差。因此如何即时修复材料内部缺陷、裂将球形芽孢杆菌置于经120oC高压灭菌的液体培养基中缝，增强混凝土结构性能，已成为保障建筑工程安全运行(pH值7．3)，在30℃摇床上，以200rp

7、m的速率振荡培养和服役寿命的重要任务。36h，获得原种菌液(pH值8．5)，菌液浓度10／L。微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)是微生物在新陈代谢1．2负载微生物的过程中，通过矿化作用，形成碳酸盐沉积。MICP在自然为保护微生物免受水泥基材料高碱环境的影响，采用界中有多种形成途径，其中尿素水解易于控制，生成碳酸硅藻土(DE)负载菌液，负载比为1g硅藻土：5mL原种盐沉淀的效率最高。。。作为一种新颖的环境友好型修复菌液。将混合物置于30℃摇床上，以100rpm的速率振荡技术，MICP已成功应用于石灰石、石膏等建筑材料，提高1h，得到硅藻土负载菌液。其

8、抗风化性能。1．3水泥净浆试件的制备与处理本试验研究了MICP对水泥基材料的自修复作用，测采用两种水泥：42．5级普通硅酸盐水泥(OPC