【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于混凝土材料，具體涉及一種自愈合微生物全再生混凝土及其制備方法。
技術介紹
1、當前，混凝土是人類使用最廣泛的建筑材料之一，使用范圍包括橋梁、建筑、道路和工業結構等。隨著建筑業對混凝土的需求量仍不斷增長，導致砂石骨料以及水泥等建筑資源日趨緊張，若能將建筑及工業固體廢棄物進行資源化利用，生產再生混凝土，對于節約資源、保護環境、降低造價、解決城市垃圾堆放問題具有重要意義。
2、混凝土作為一種脆性材料，在澆筑及正常使用中會由于各種原因產生裂紋和局部損傷。若對混凝土損傷不進行有效及時的處理，則環境中的有害離子(cl-、na+)將向混凝土內部滲入，引起結構劣化，縮短使用年限，造成混凝土結構提前退役。而目前主流的混凝土修復方法通常采用水泥砂漿等材料對混凝土表面壓實抹平或針對較為嚴重的損傷進行重新澆筑，這樣不僅耗時耗力，還無法保證修復后結構整體性。
技術實現思路
1、為解決現有技術的不足，實現混凝土損傷自愈合的目的，本專利技術采用如下的技術方案：
2、一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，包括如下步驟：
3、步驟s101：向放置有改性負載微生物多孔輕骨料的第一容器中，逐步緩慢添加培養液并不斷攪拌，以使改性負載微生物多孔輕骨料表面被培養液完全浸濕后停止添加；
4、步驟s102：將1/3重量份數的水投入含有上述改性負載微生物多孔輕骨料的第一容器內，并緩慢補充水直至第一容器內液體完全沒過改性負載微生物多孔輕骨料，充分攪拌，同時將液體制備成濃度
5、步驟s103：將高鋁粉煤灰-礦渣水泥、微生物強化廢棄混凝土再生骨料和1/3重量份數的水投入第二容器內，并加入減水劑攪拌均勻；減水劑是一種在維持混凝土坍落度或者說流動性基本不變的條件下，減少混凝土拌合物用水量的外加劑，對混凝土拌合物中的水泥顆粒有分散作用，此處加入減水劑可以使混凝土拌合時在規定用水量的情況下，提高混凝土拌合物的和易性，即提高拌合物的流動性、粘聚性及保水性，即提高混凝土拌合物的工作性，也有利于提高混凝土拌合物硬化后的密實性；
6、步驟s104：將所述懸濁液緩慢加入所述第二容器中，并逐步緩慢添加剩余的水，每單位時間(15min-30min)采用坍落度法測定混凝土坍落度，直至混凝土坍落度達5cm-10cm后停止添加，得到混合材料；
7、步驟s105：對混合材料倒入模具養護成形，得到自愈合微生物全再生混凝土。
8、進一步地，所述微生物為巴氏芽孢桿菌，其微生物培養液包括蒸餾水、酪蛋白胨、尿素、氯化鈉、瓊脂粉、大豆酪蛋白，微生物培養液配比為每1l蒸餾水內添加15g酪蛋白胨、20g尿素、5g氯化鈉、20g瓊脂粉、5g大豆酪蛋白，且微生物培養液ph值為8-10；
9、所述改性負載微生物多孔輕骨料的制備，包括如下步驟：
10、步驟s201：將1/3含有微生物的所述微生物培養液倒入真空抽濾瓶中，再倒入多孔粉煤灰再生陶粒，使用長玻璃棒進行攪拌，再將剩余2/3含有微生物的所述微生物培養液補充至真空抽濾瓶并沒過所有陶粒，通過真空抽濾瓶進行抽濾，以使微生物的吸附于陶粒，打開真空泵開關，待真空抽濾瓶中達到0.1mpa真空度時開始計時，吸附時間4min-5min后關閉真空泵，隨后，待瓶內恢復常壓后打開瓶塞，清理多孔粉煤灰再生陶粒殘留的所述微生物培養液，將吸附完成的陶粒放置于濾紙上，震動濾紙將附著在陶粒表面的微生物培養液吸收干凈，并放置在通風處，得到負載微生物的陶粒；
11、步驟s202：在負載微生物的陶粒表面均勻涂抹封裝材料，待封裝材料凝結固化后，得到初步封裝負載微生物陶粒；
12、步驟s203：按照1:2的質量比稱取水和p.o42.5水泥，充分攪拌制成水泥凈漿，將初步封裝負載微生物陶粒放入水泥凈漿，充分攪拌120s，保證初步封裝負載微生物陶粒表面充分被水泥凈漿覆蓋后，靜置4小時，待形成的水泥表面光滑平整且具有強度后，將其放入水中，使抱團的所述陶粒分離后撈出，平鋪灑水養護，使用保鮮膜蓋在表面，養護3天，得到改性負載微生物多孔輕骨料。
13、進一步地，所述微生物為科式芽孢桿菌，其微生物培養液包括蒸餾水、肌酐、氯化鈉、檸檬酸鈉、氯化銨、氯化鈣、蛋白胨、牛肉膏，微生物培養液配比為每1l蒸餾水內添加2.5g肌酐、5g氯化鈉、5g檸檬酸鈉、5g氯化銨、5g氯化鈣、20g蛋白胨、15g牛肉膏，且微生物培養液ph值為7-9；
14、所述改性負載微生物多孔輕骨料的制備，包括如下步驟：
15、步驟s301：將1/2含有微生物的所述微生物培養液加入燒杯，倒入多孔粉煤灰再生陶粒，并采用長玻璃棒不斷攪拌，再倒入剩余1/2含有微生物的所述微生物培養液并完全沒過所有陶粒，浸泡18h-24h后撈出，清理多孔粉煤灰再生陶粒殘留的所述微生物培養液，得到負載微生物的陶粒；
16、步驟s302：在負載微生物的陶粒表面均勻涂抹封裝材料，待陶粒表面封裝材料凝結固化，得到初步封裝負載微生物陶粒；
17、步驟s303：按照1:2的質量比稱取水和p.o42.5水泥，充分攪拌制成水泥凈漿，將初步封裝負載微生物陶粒放入水泥凈漿，充分攪拌120s，保證初步封裝負載微生物陶粒表面充分被水泥凈漿覆蓋后，靜置4小時，待形成的水泥表面光滑平整且具有強度后，將其放入水中，使抱團陶粒分離后撈出，平鋪灑水養護，使用保鮮膜蓋在表面，養護3天，得到改性負載微生物多孔輕骨料。
18、進一步地，所述微生物培養溫度為30℃，菌液濃度在108cells/ml以上，產芽孢率在90％以上，菌液吸光率較菌液初始狀態降低50％。
19、進一步地，所述封裝材料包括微生物營養液、殼聚糖、脫硫石膏和聚丙烯酸酯類增塑劑，其含量為：營養液150-200份、殼聚糖3-5份、脫硫石膏200-300份、聚丙烯酸酯增塑劑5-10份。在制備改性負載微生物多孔輕骨料所使用的封裝材料中添加殼聚糖，其低濃度條件下可抑制微生物的活動，使其保持低耗能的狀態，進一步提高其存活壽命，提高混凝土自愈合性能的使用壽命。
20、進一步地，所述多孔粉煤灰再生陶粒的制備，包括如下步驟：
21、步驟s401：進廠的污泥堆在防雨棚中，放干燥處存放，直至污泥含水率達75％時，養護封存，進廠的黏土充分干燥至脫水狀態后，經箱式喂料機送入輥式破碎機，破碎至粉狀；
22、步驟s402：先取上述配比粉煤灰和污泥先送入雙軸攪拌機攪拌均勻，再加入黏土混合均勻后，送到陳化堆場，陳化時間7天-15天；
23、步驟s403：將陳化完成的配料投入到雙軸攪拌機進行打散和攪拌，并送入對輥造粒機，造出顆粒狀料球并進行整形和篩分，篩分粒徑大小為5mm-10mm；
24、步驟s404：將篩分合格的顆粒狀料球送入雙筒插接式回轉窯進行預熱和焙燒，待顆粒狀料球充分膨脹，粒徑達5mm-2本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述微生物為巴氏芽孢桿菌，其微生物培養液包括蒸餾水、酪蛋白胨、尿素、氯化鈉、瓊脂粉、大豆酪蛋白，微生物培養液配比為每1L蒸餾水內添加15g酪蛋白胨、20g尿素、5g氯化鈉、20g瓊脂粉、5g大豆酪蛋白，且微生物培養液PH值為8-10；
3.根據權利要求1所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述微生物為科式芽孢桿菌，其微生物培養液包括蒸餾水、肌酐、氯化鈉、檸檬酸鈉、氯化銨、氯化鈣、蛋白胨、牛肉膏，微生物培養液配比為每1L蒸餾水內添加2.5g肌酐、5g氯化鈉、5g檸檬酸鈉、5g氯化銨、5g氯化鈣、20g蛋白胨、15g牛肉膏，且微生物培養液PH值為7-9；
4.根據權利要求2或3所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述微生物培養溫度為30℃，菌液濃度在108cells/ml以上，產芽孢率在90％以上，菌液吸光率較菌液初始狀態降低50％。
5.根據權利要求2或3
6.根據權利要求2或3所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述多孔粉煤灰再生陶粒的制備，包括如下步驟：
7.根據權利要求1所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述微生物強化廢棄混凝土再生骨料包括微生物強化再生細骨料和微生物強化再生粗骨料，微生物強化再生細骨料平均粒徑為1mm-3mm；微生物強化再生粗骨料粒徑為5mm-20mm；微生物強化再生細骨料與微生物強化再生粗骨料，由建筑固體廢棄物經過破碎、分篩、清洗、烘干后得到普通再生細骨料與普通再生粗骨料，后經微生物培養液浸潤處理后得到，處理方法如下：
8.一種根據權利要求1所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法制備的自愈合微生物全再生混凝土，包括煤灰-礦渣水泥、微生物強化廢棄混凝土再生骨料、水和改性負載微生物多孔輕骨料，其特征在于：所述煤灰-礦渣水泥為400-600份重量份數的鋁粉煤灰-礦渣水泥，微生物強化廢棄混凝土再生骨料重量份數1400-2000份、水重量份數300-500份、改性負載微生物多孔輕骨料重量份數20-40份。
9.根據權利要求8所述的自愈合微生物全再生混凝土，其特征在于：所述鋁粉煤灰-礦渣水泥為高鋁粉煤灰-礦渣水泥，包括高鋁粉煤灰、礦渣、過氧化鈣，其中，高鋁粉煤灰、礦渣質量比為2:1，過氧化鈣占高鋁粉煤灰-礦渣水泥總質量的1％-3％，高鋁粉煤灰中Al2O3含量為35％-40％；
10.根據權利要求8所述的自愈合微生物全再生混凝土，其特征在于：所述微生物強化廢棄混凝土再生骨料中的微生物為科式芽孢桿菌，其在代謝過程中將有機酸碳轉化為碳酸鈣并釋放二氧化碳，二氧化碳在堿性環境下不斷生成CO32-并進一步與所述混凝土中Ca2+結合生成CaCO3沉淀。
...【技術特征摘要】
1.一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述微生物為巴氏芽孢桿菌，其微生物培養液包括蒸餾水、酪蛋白胨、尿素、氯化鈉、瓊脂粉、大豆酪蛋白，微生物培養液配比為每1l蒸餾水內添加15g酪蛋白胨、20g尿素、5g氯化鈉、20g瓊脂粉、5g大豆酪蛋白，且微生物培養液ph值為8-10；
3.根據權利要求1所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述微生物為科式芽孢桿菌，其微生物培養液包括蒸餾水、肌酐、氯化鈉、檸檬酸鈉、氯化銨、氯化鈣、蛋白胨、牛肉膏，微生物培養液配比為每1l蒸餾水內添加2.5g肌酐、5g氯化鈉、5g檸檬酸鈉、5g氯化銨、5g氯化鈣、20g蛋白胨、15g牛肉膏，且微生物培養液ph值為7-9；
4.根據權利要求2或3所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述微生物培養溫度為30℃，菌液濃度在108cells/ml以上，產芽孢率在90％以上，菌液吸光率較菌液初始狀態降低50％。
5.根據權利要求2或3所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述封裝材料包括微生物營養液、殼聚糖、脫硫石膏和聚丙烯酸酯類增塑劑，其含量為：營養液150-200份、殼聚糖3-5份、脫硫石膏200-300份、聚丙烯酸酯增塑劑5-10份。
6.根據權利要求2或3所述的一種自愈合微生物全再生混凝土制備方法，其特征在于：所述多孔粉煤灰再生陶粒的制備，包括如下步驟：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：虞凱凱，施瀟韻，劉志成，張逸超，李軒，郭程銘，黃君，謝勇，俞堅，
申請(專利權)人：中國國檢測試控股集團浙江有限公司，
類型：發明
國別省市：
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