CN110407532A - 一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法 - Google Patents

一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110407532A
CN110407532A CN201910606755.9A CN201910606755A CN110407532A CN 110407532 A CN110407532 A CN 110407532A CN 201910606755 A CN201910606755 A CN 201910606755A CN 110407532 A CN110407532 A CN 110407532A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
selfreparing
saline
obtains
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910606755.9A
Other languages
English (en)
Inventor
谢隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910606755.9A priority Critical patent/CN110407532A/zh
Publication of CN110407532A publication Critical patent/CN110407532A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0016—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B20/002—Hollow or porous granular materials
    • C04B20/0028—Hollow or porous granular materials crushable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0001—Living organisms, e.g. microorganisms, or enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法。本发明中利用尿素和甲醛在碱性条件下发生加成反应，自包囊型修复菌剂实现了混凝土裂缝的自诊断和自修复，当裂缝产生后，微生物新陈代谢产生碳酸钙沉淀，从而达到裂缝自修复的目的；抗压自修复混凝土中修复菌剂芽孢杆菌经过二次沉淀污泥稀释液、碳酸氢钙、碳酸钠的碱性环境培养基的筛选培养，微胶囊的囊壁会发生破裂，囊芯由于毛细管虹吸作用迅速渗入混凝土裂缝处使其保持完整，得以较快的进行基础修复，再由混凝土中碳酸氢钙进一步缓慢形成碳酸钙进行加固修复，同时从内而外的二氧化碳能够对外界进入的盐碱物质中金属进行固定，提高混凝土的强度，具有广阔的应用前景。

Description

一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法。
背景技术
随着经济的发展和科技的进步，混凝土不仅要具备较优异的物理性能和结构性能，还需兼具越来越多的功能，比如装饰、低碳、环保等。透光混凝土是由大量的光学纤维或塑料树脂等透光材料和普通混凝土形成的具有高透明度、具有艺术和装饰效果的特种混凝土，是一种轻质、活泼、美观的新型建筑材料。
将废混凝土作为再生骨料开发利用，一方面解决了大量废弃混凝土处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题；另一方面可以减少建筑业对天然骨料的消耗，从而减少对细骨料石的开采，从根本上解决了天然骨料日益匮乏和大量砂石开釆对生态环境的破坏问题，综合效益显著。
目前大部分再生骨料的应用集中在回填、基础、路面基层等方面，很少应用在建筑工程中。由于再生骨料具有较高吸水、强度不高、形状不规则等特点，应用再生骨料会对混凝土的工作性、强度产生不利的影响，限制了再生骨料在新型混凝土中的使用，甚至禁止使用。所以目前对再生混凝土的研究还主要集中在普通混凝土的性能上面，对高强自密实混凝土的研究还相对较少。并且，大部分试验研究的是再生粗骨料对自密实混凝土性能的影响，再生细骨料对高强自密实混凝土的影响研究还相对较少。
自密实混凝土，即具有高流动性、均匀性和稳定性，浇筑时无需外力振捣，能够在自重作用下流动并充满模板空间的混凝土。自密实混凝土具有明显的技术、环境、经济等优势，并且自密实混凝土可使有限范围的厂房内的噪音降低，因此，其应用范围越来越广泛。而再生细骨料是将废弃的混凝土经过破碎、筛分等处理工艺后，得到的粒径为0-5mm的骨料。研究表明，对比简单破碎再生细骨料混凝土，经过颗粒整形工艺制备的再生细骨料混凝土用水量明显降低，工作性良好，抗压强度、耐久性均显著提高。因此***研究再生细骨料对高强自密实混凝土工作性能、力学性能、耐久性等性能的影响，能够拓展原材料应用范围，提高综合效益。
随着科学技术的发展，混凝土的强度等级一直在不断地提高，高强和超高强混凝土已经成功地应用于结构工程中。UHPC(Ultra-HighPerformanceConcrete，简称UHPC)是一种超高强高性能混凝土，其具有较高的抗压强度、抗折强度，和较好的抗碳化、抗冻融、抗侵蚀、抗渗能力。由于UHPC混凝土具有诸多其它强度混凝土不具备的优点，其已经成功用于许多重大工程。然而，在UHPC使用过程中，由于载荷、环境侵蚀等多种因素的作用，UHPC结构会出现微开裂或局部损伤，这将影响其力学性能和耐久性能，进而影响其正常使用及服役寿命。而更换UHPC结构的工作量大、程序复杂，造成资源能源浪费，并且势必影响生产进程和日常生活。因此，UHPC修补技术的发展势在必行。
目前混凝土存在：抗压强度一般、密实度一般、耐久性能一般、抗冻性和抗侵蚀能力差等问题。
因此，发明一种优良的混凝土对建筑材料技术领域具有积极意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前混凝土建筑物受冻害破坏，会产生裂缝，从而使强度降低，危害建筑安全，另外混凝土盐碱化的侵蚀也均较严重，导致混凝土工程的渗漏、开裂的缺陷，提供了一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
将稀释菌液真空浸渍微胶囊，浸渍吸附10～12h，得到包囊型修复菌剂，取普通硅酸盐水泥、粉煤灰、包囊型修复菌剂、聚乙烯醇、高岭土、膨胀珍珠岩和水依次装入搅拌车中，以70～80r/min的转速在45～55℃温度条件下搅拌4～5min后出料，得到自修复耐盐碱混凝土；
所述的稀释菌液具体制备步骤为：
（1）取质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液，蛋白胨，牛肉膏，碳酸氢钙，碳酸钠，放入发酵皿中，得到筛选培养基，用氨水调节pH至9～10，随后放入高压蒸汽中灭菌15～18min，得到活化培养基；
（2）将芽孢杆菌接种至上述活化培养基中，芽孢杆菌接种量为活化培养基的质量5%，在30～35℃的温度条件下振荡培养20～24h，得到预选菌液，将所得预选菌液用离心机以3500～4000r/min的转速离心20～25min，静置沉降后收集菌泥，用水稀释至45～50g/L，得到稀释菌液；
所述的微胶囊具体制备步骤为：
（1）将20～25g尿素与70～80mL质量分数为35%的甲醛溶液加入锥形瓶中，搅拌直至尿素完全溶解，再用三乙醇胺调节锥形瓶中反应体系pH，将锥形瓶放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，保温反应40～50min，得到粘稠透明液体，冷却至室温后，用质量分数为10%的盐酸调节pH，得到脲甲醛预聚体；
（2）向四口烧瓶中加入质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、油溶性囊芯、正丁醇、碳纳米管，启动搅拌器，以500～550r/min的转速搅拌，乳化分散30～35min，得到水包油乳液；
（3）按重量份数计，向120～130份上述水包油乳液中加入60～70份脲甲醛预聚体，得到预反应物，用质量分数为10%的盐酸调节预反应物pH，再加热升温至55～60℃，保温反应2～3h，自然冷却至室温后得到反应产物，将反应产物抽滤，去除滤液得到固体颗粒，将固体颗粒置于设定温度为70～80℃的烘箱中，干燥6～8h，得到微胶囊。
所述的自修复耐盐碱混凝土具体制备步骤中各组分原料，按重量份数计，包括80～85份普通硅酸盐水泥、40～50份粉煤灰、10～20份包囊型修复菌剂、3～5份聚乙烯醇、20～25份高岭土、50～60份膨胀珍珠岩和200～250份水。
所述的稀释菌液具体制备步骤（1）中活化培养基各组分，按重量份数计，包括100～150份质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液、5～6份蛋白胨、3～4份牛肉膏、38～40份碳酸氢钙、50～55份碳酸钠。
所述的稀释菌液具体制备步骤（1）中高压蒸汽灭菌的温度条件优选为120～125℃、气压条件优选为0.10～0.15MPa。
所述的稀释菌液具体制备步骤（2）中芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌的一种。
所述的微胶囊具体制备步骤（1）中三乙醇胺调节pH为8.5～9.5，盐酸调节pH为6.8～7.0。
所述的微胶囊具体制备步骤（2）中油溶性囊芯由氟碳树脂母粒与环氧树脂母粒按质量比为4︰1混合而得。
所述的微胶囊具体制备步骤（2）中水包油乳液各组分，按重量份数计，包括100～120份质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、40～45份油溶性囊芯、0.5～1.0份正丁醇、20～25份碳纳米管。
所述的微胶囊具体制备步骤（3）中预反应物反应前，应用盐酸调节pH为3.8～4.2。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中利用尿素和甲醛在碱性条件下发生加成反应，形成一羟甲基脲和二羟甲基脲混合的预聚体，预聚体中存在大量游离的羟甲基、氨基和亚氨基等活性基团，在酸性条件下油溶性囊芯表面首先形成线型或支链型低聚物，加热固化后形成交联网状结构，得到以环氧-氟碳复合树脂为囊芯的微胶囊，选用芽孢杆菌作为菌种，接种至含有二次沉淀污泥稀释液、碳酸氢钙、碳酸钠的筛选培养基中，培养得到预选菌液，离心后沉降收集菌泥，将菌泥稀释后用真空浸渍法稀释菌液浸渍微胶囊，使微胶囊浸渍吸附菌液中的菌种，得到包囊型修复菌剂，最后将水泥、粉煤灰、包囊型修复菌剂、聚乙烯醇、高岭土、膨胀珍珠岩和水搅拌得到抗压自修复混凝土，本发明的包囊型修复菌剂为负载芽孢杆菌的环氧-氟碳复合树脂微胶囊，所使用的芽孢杆菌对混凝土中的高碱性环境有很好的适应性，在干燥环境下芽孢杆菌处于休眠状态，成活时间可达50年以上，与大多数建筑结构的使用年限相近，芽孢杆菌修复剂的载体采用表面为开放孔、内部为蜂窝状结构的微胶囊，微胶囊对芽孢杆菌休眠和代谢提供有效保护空间，并且本发明的自包囊型修复菌剂实现了混凝土裂缝的自诊断和自修复，当裂缝产生后，空气和水分的进入使休眠的芽孢杆菌苏醒，微生物新陈代谢产生碳酸钙沉淀，从而达到裂缝自修复的目的；
（2）本发明的抗压自修复混凝土中修复菌剂芽孢杆菌经过二次沉淀污泥稀释液、碳酸氢钙、碳酸钠的碱性环境培养基的筛选培养，使其对碳酸氢钙和碳酸盐具备高度适应性，微胶囊在混凝土内部产生裂缝后，微胶囊中芽孢苏醒进行快速的新陈代谢排出二氧化碳时，由于内部压力增大，微胶囊的囊壁会发生破裂，囊芯由于毛细管虹吸作用迅速渗入混凝土裂缝处使其保持完整，掺入的碳纳米管可以增强因裂缝裂面产生的虹吸作用，由于微胶囊中的囊芯的软化温度较低，在芽孢杆菌新陈代谢散热后温度升高会软化流出，使囊芯成分在一定温度下保持较好的流动性，从而使混凝土的裂缝处得以较快的进行基础修复，再由混凝土中碳酸氢钙进一步缓慢形成碳酸钙进行加固修复，从而达到双重修复的效果，同时从内而外的二氧化碳还能够对外界进入的盐碱物质中金属进行固定，起到修补缝隙的效果，降低盐碱化的侵蚀，提高混凝土强度，从而提高混凝土的强度，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
按重量份数计，取100～150份质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液，5～6份蛋白胨，3～4份牛肉膏，38～40份碳酸氢钙，50～55份碳酸钠，放入发酵皿中，得到筛选培养基，用氨水调节pH至9～10，随后放入温度条件为120～125℃、气压条件为0.10～0.15MPa的高压蒸汽中灭菌15～18min，得到活化培养基；将芽孢杆菌接种至上述活化培养基中，芽孢杆菌接种量为活化培养基的质量5%，在30～35℃的温度条件下振荡培养20～24h，得到预选菌液，将所得预选菌液用离心机以3500～4000r/min的转速离心20～25min，静置沉降后收集菌泥，用水稀释至45～50g/L，得到稀释菌液，所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌的一种；将20～25g尿素与70～80mL质量分数为35%的甲醛溶液加入锥形瓶中，搅拌直至尿素完全溶解，再用三乙醇胺调节锥形瓶中反应体系pH为8.5～9.5，将锥形瓶放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，保温反应40～50min，得到粘稠透明液体，冷却至室温后，用质量分数为10%的盐酸调节pH为6.8～7.0，得到脲甲醛预聚体；将氟碳树脂母粒与环氧树脂母粒按质量比为4︰1混合，得到油溶性囊芯，按重量份数计，向四口烧瓶中加入100～120份质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、40～45份油溶性囊芯、0.5～1.0份正丁醇、20～25份碳纳米管，启动搅拌器，以500～550r/min的转速搅拌，乳化分散30～35min，得到水包油乳液；按重量份数计，向120～130份上述水包油乳液中加入60～70份脲甲醛预聚体，得到预反应物，用质量分数为10%的盐酸调节预反应物pH为3.8～4.2，再加热升温至55～60℃，保温反应2～3h，自然冷却至室温后得到反应产物，将反应产物抽滤，去除滤液得到固体颗粒，将固体颗粒置于设定温度为70～80℃的烘箱中，干燥6～8h，得到微胶囊；将稀释菌液真空浸渍上述微胶囊，控制真空浸渍时真空度为-120～-100Pa，浸渍吸附10～12h，得到包囊型修复菌剂，按重量份数计，取80～85份普通硅酸盐水泥、40～50份粉煤灰、10～20份包囊型修复菌剂、3～5份聚乙烯醇、20～25份高岭土、50～60份膨胀珍珠岩和200～250份水依次装入搅拌车中，以70～80r/min的转速在45～55℃温度条件下搅拌4～5min后出料，得到自修复耐盐碱混凝土。
实施例1
活化培养基的制备：
按重量份数计，取100份质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液，5份蛋白胨，3份牛肉膏，38份碳酸氢钙，50份碳酸钠，放入发酵皿中，得到筛选培养基，用氨水调节pH至9，随后放入温度条件为120℃、气压条件为0.10MPa的高压蒸汽中灭菌15min，得到活化培养基；
稀释菌液的制备：
将芽孢杆菌接种至上述活化培养基中，芽孢杆菌接种量为活化培养基的质量5%，在30℃的温度条件下振荡培养20h，得到预选菌液，将所得预选菌液用离心机以3500r/min的转速离心20min，静置沉降后收集菌泥，用水稀释至45g/L，得到稀释菌液，所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌的一种；
脲甲醛预聚体的制备：
将20g尿素与70mL质量分数为35%的甲醛溶液加入锥形瓶中，搅拌直至尿素完全溶解，再用三乙醇胺调节锥形瓶中反应体系pH为8.5，将锥形瓶放入水浴锅中，加热升温至70℃，保温反应40min，得到粘稠透明液体，冷却至室温后，用质量分数为10%的盐酸调节pH为6.8，得到脲甲醛预聚体；
水包油乳液的制备：
将氟碳树脂母粒与环氧树脂母粒按质量比为4︰1混合，得到油溶性囊芯，按重量份数计，向四口烧瓶中加入100份质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、40份油溶性囊芯、0.5份正丁醇、20份碳纳米管，启动搅拌器，以500r/min的转速搅拌，乳化分散30min，得到水包油乳液；
微胶囊的制备：
按重量份数计，向120份上述水包油乳液中加入60份脲甲醛预聚体，得到预反应物，用质量分数为10%的盐酸调节预反应物pH为3.8，再加热升温至55℃，保温反应2h，自然冷却至室温后得到反应产物，将反应产物抽滤，去除滤液得到固体颗粒，将固体颗粒置于设定温度为70℃的烘箱中，干燥6h，得到微胶囊；
自修复耐盐碱混凝土的制备：
将稀释菌液真空浸渍上述微胶囊，控制真空浸渍时真空度为-120Pa，浸渍吸附10h，得到包囊型修复菌剂，按重量份数计，取80份普通硅酸盐水泥、40份粉煤灰、10份包囊型修复菌剂、3份聚乙烯醇、20份高岭土、50份膨胀珍珠岩和200份水依次装入搅拌车中，以70r/min的转速在45℃温度条件下搅拌4min后出料，得到自修复耐盐碱混凝土。
实施例2
活化培养基的制备：
按重量份数计，取125份质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液，5.5份蛋白胨，3.5份牛肉膏，39份碳酸氢钙，52.5份碳酸钠，放入发酵皿中，得到筛选培养基，用氨水调节pH至9.5，随后放入温度条件为122.5℃、气压条件为0.125MPa的高压蒸汽中灭菌16.5min，得到活化培养基；
稀释菌液的制备：
将芽孢杆菌接种至上述活化培养基中，芽孢杆菌接种量为活化培养基的质量5%，在32.5℃的温度条件下振荡培养22h，得到预选菌液，将所得预选菌液用离心机以3750r/min的转速离心22.5min，静置沉降后收集菌泥，用水稀释至47.5g/L，得到稀释菌液，所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌的一种；
脲甲醛预聚体的制备：
将22.5g尿素与75mL质量分数为35%的甲醛溶液加入锥形瓶中，搅拌直至尿素完全溶解，再用三乙醇胺调节锥形瓶中反应体系pH为9，将锥形瓶放入水浴锅中，加热升温至75℃，保温反应45min，得到粘稠透明液体，冷却至室温后，用质量分数为10%的盐酸调节pH为6.9，得到脲甲醛预聚体；
水包油乳液的制备：
将氟碳树脂母粒与环氧树脂母粒按质量比为4︰1混合，得到油溶性囊芯，按重量份数计，向四口烧瓶中加入110份质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、42.5份油溶性囊芯、0.75份正丁醇、22.5份碳纳米管，启动搅拌器，以525r/min的转速搅拌，乳化分散32.5min，得到水包油乳液；
微胶囊的制备：
按重量份数计，向125份上述水包油乳液中加入65份脲甲醛预聚体，得到预反应物，用质量分数为10%的盐酸调节预反应物pH为4，再加热升温至57.5℃，保温反应2.5h，自然冷却至室温后得到反应产物，将反应产物抽滤，去除滤液得到固体颗粒，将固体颗粒置于设定温度为75℃的烘箱中，干燥7h，得到微胶囊；
自修复耐盐碱混凝土的制备：
将稀释菌液真空浸渍上述微胶囊，控制真空浸渍时真空度为-110Pa，浸渍吸附11h，得到包囊型修复菌剂，按重量份数计，取82.5份普通硅酸盐水泥、45份粉煤灰、15份包囊型修复菌剂、4份聚乙烯醇、22.5份高岭土、55份膨胀珍珠岩和225份水依次装入搅拌车中，以75r/min的转速在50℃温度条件下搅拌4.5min后出料，得到自修复耐盐碱混凝土。
实施例3
活化培养基的制备：
按重量份数计，取150份质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液，6份蛋白胨，4份牛肉膏，40份碳酸氢钙，55份碳酸钠，放入发酵皿中，得到筛选培养基，用氨水调节pH至10，随后放入温度条件为125℃、气压条件为0.15MPa的高压蒸汽中灭菌18min，得到活化培养基；
稀释菌液的制备：
将芽孢杆菌接种至上述活化培养基中，芽孢杆菌接种量为活化培养基的质量5%，在35℃的温度条件下振荡培养24h，得到预选菌液，将所得预选菌液用离心机以4000r/min的转速离心25min，静置沉降后收集菌泥，用水稀释至50g/L，得到稀释菌液，所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌的一种；
脲甲醛预聚体的制备：
将25g尿素与80mL质量分数为35%的甲醛溶液加入锥形瓶中，搅拌直至尿素完全溶解，再用三乙醇胺调节锥形瓶中反应体系pH为9.5，将锥形瓶放入水浴锅中，加热升温至80℃，保温反应50min，得到粘稠透明液体，冷却至室温后，用质量分数为10%的盐酸调节pH为7.0，得到脲甲醛预聚体；
水包油乳液的制备：
将氟碳树脂母粒与环氧树脂母粒按质量比为4︰1混合，得到油溶性囊芯，按重量份数计，向四口烧瓶中加入120份质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、45份油溶性囊芯、1.0份正丁醇、25份碳纳米管，启动搅拌器，以550r/min的转速搅拌，乳化分散35min，得到水包油乳液；
微胶囊的制备：
按重量份数计，向130份上述水包油乳液中加入70份脲甲醛预聚体，得到预反应物，用质量分数为10%的盐酸调节预反应物pH为4.2，再加热升温至60℃，保温反应3h，自然冷却至室温后得到反应产物，将反应产物抽滤，去除滤液得到固体颗粒，将固体颗粒置于设定温度为80℃的烘箱中，干燥8h，得到微胶囊；
自修复耐盐碱混凝土的制备：
将稀释菌液真空浸渍上述微胶囊，控制真空浸渍时真空度为-100Pa，浸渍吸附12h，得到包囊型修复菌剂，按重量份数计，取85份普通硅酸盐水泥、50份粉煤灰、20份包囊型修复菌剂、5份聚乙烯醇、25份高岭土、60份膨胀珍珠岩和250份水依次装入搅拌车中，以80r/min的转速在55℃温度条件下搅拌5min后出料，得到自修复耐盐碱混凝土。
对比例1与实例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少微胶囊。
对比例2芜湖某公司生产的混凝土。
分别对本发明和对比例中的混凝土进行性能检测，检测结果如表1所示：
检测方法：
28天抗压强度参照GB/T29062-2012的标准进行检测。
28天抗折强度参照GB/T29062-2012的标准进行检测。
将实施例混凝土试件标准养护满28天后，检测各试件的抗折强度和抗压强度，然后将试件预压受损(预压值为抗压强度的60％)并检测各试件预压受损后的抗折强度(S)，然后将受损后的试件50℃蒸汽养护3天后检测修复后抗折强度(F)。
表1混凝土性能测定结果
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
28天抗折强度（MPa） 31.7 33.9 36.6 27.3 28.4
28天抗压强度（MPa） 223.6 230.7 235.4 215.6 217.5
预压受损后抗折程S（MPa） 27.5 28.9 33.3 24.1 24.6
修复后抗折程度F（MPa） 31.2 33.6 39.4 26.7 27.5
修复率W（W=(F-S）/S*100%） 13.4 16.2 18.3 10.8 11.8
通过表1能够看出，本发明制备的自修复耐盐碱混凝土，抗折强度和抗压强度良好，修复后抗压强度也比较良好，修复率较高，有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
将稀释菌液真空浸渍微胶囊，浸渍吸附10～12h，得到包囊型修复菌剂，取普通硅酸盐水泥、粉煤灰、包囊型修复菌剂、聚乙烯醇、高岭土、膨胀珍珠岩和水依次装入搅拌车中，以70～80r/min的转速在45～55℃温度条件下搅拌4～5min后出料，得到自修复耐盐碱混凝土；
所述的稀释菌液具体制备步骤为：
（1）取质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液，蛋白胨，牛肉膏，碳酸氢钙，碳酸钠，放入发酵皿中，得到筛选培养基，用氨水调节pH至9～10，随后放入高压蒸汽中灭菌15～18min，得到活化培养基；
（2）将芽孢杆菌接种至上述活化培养基中，芽孢杆菌接种量为活化培养基的质量5%，在30～35℃的温度条件下振荡培养20～24h，得到预选菌液，将所得预选菌液用离心机以3500～4000r/min的转速离心20～25min，静置沉降后收集菌泥，用水稀释至45～50g/L，得到稀释菌液；
所述的微胶囊具体制备步骤为：
（1）将20～25g尿素与70～80mL质量分数为35%的甲醛溶液加入锥形瓶中，搅拌直至尿素完全溶解，再用三乙醇胺调节锥形瓶中反应体系pH，将锥形瓶放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，保温反应40～50min，得到粘稠透明液体，冷却至室温后，用质量分数为10%的盐酸调节pH，得到脲甲醛预聚体；
（2）向四口烧瓶中加入质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、油溶性囊芯、正丁醇、碳纳米管，启动搅拌器，以500～550r/min的转速搅拌，乳化分散30～35min，得到水包油乳液；
（3）按重量份数计，向120～130份上述水包油乳液中加入60～70份脲甲醛预聚体，得到预反应物，用质量分数为10%的盐酸调节预反应物pH，再加热升温至55～60℃，保温反应2～3h，自然冷却至室温后得到反应产物，将反应产物抽滤，去除滤液得到固体颗粒，将固体颗粒置于设定温度为70～80℃的烘箱中，干燥6～8h，得到微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的自修复耐盐碱混凝土具体制备步骤中各组分原料，按重量份数计，包括80～85份普通硅酸盐水泥、40～50份粉煤灰、10～20份包囊型修复菌剂、3～5份聚乙烯醇、20～25份高岭土、50～60份膨胀珍珠岩和200～250份水。
3.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的稀释菌液具体制备步骤（1）中活化培养基各组分，按重量份数计，包括100～150份质量分数为2%的二次沉淀污泥稀释液、5～6份蛋白胨、3～4份牛肉膏、38～40份碳酸氢钙、50～55份碳酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的稀释菌液具体制备步骤（1）中高压蒸汽灭菌的温度条件优选为120～125℃、气压条件优选为0.10～0.15MPa。
5.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的稀释菌液具体制备步骤（2）中芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌的一种。
6.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的微胶囊具体制备步骤（1）中三乙醇胺调节pH为8.5～9.5，盐酸调节pH为6.8～7.0。
7.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的微胶囊具体制备步骤（2）中油溶性囊芯由氟碳树脂母粒与环氧树脂母粒按质量比为4︰1混合而得。
8.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的微胶囊具体制备步骤（2）中水包油乳液各组分，按重量份数计，包括100～120份质量分数为3%的十二烷基苯磺酸钠溶液、40～45份油溶性囊芯、0.5～1.0份正丁醇、20～25份碳纳米管。
9.根据权利要求1所述的一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法，其特征在于：所述的微胶囊具体制备步骤（3）中预反应物反应前，应用盐酸调节pH为3.8～4.2。
CN201910606755.9A 2019-07-06 2019-07-06 一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法 Pending CN110407532A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910606755.9A CN110407532A (zh) 2019-07-06 2019-07-06 一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910606755.9A CN110407532A (zh) 2019-07-06 2019-07-06 一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110407532A true CN110407532A (zh) 2019-11-05

Family

ID=68360554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910606755.9A Pending CN110407532A (zh) 2019-07-06 2019-07-06 一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110407532A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108947380A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 京畿大学校产学协力团 使用多孔材料固定化菌剂和近中性粘结剂用于细菌粘液基涂覆材料的制造方法
CN114605166A (zh) * 2022-03-07 2022-06-10 上海市地江建筑科技有限公司 一种碳固存生物泡沫混凝土及其制备方法
CN114751702A (zh) * 2022-05-10 2022-07-15 中建安装集团有限公司 一种基于可再生多孔材料的自修复混凝土及其制备方法
CN115477503A (zh) * 2022-09-23 2022-12-16 武汉娲石商砼有限公司 一种再生环保型混凝土及其制备工艺
CN116161983A (zh) * 2022-12-30 2023-05-26 山东高速城乡发展集团有限公司 一种用于混凝土裂缝自修复的微生物微胶囊及其制备方法和自修复混凝土

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106082767A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 郭远臣 一种植物纤维装载微生物的自修复水泥基材料
CN108823198A (zh) * 2018-07-20 2018-11-16 山东科技大学 一种可持续自修复煤矿堵漏风材料裂缝的微胶囊及其制备方法
CN109231906A (zh) * 2018-09-29 2019-01-18 佛山齐安建筑科技有限公司 一种抗压自修复混凝土的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106082767A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 郭远臣 一种植物纤维装载微生物的自修复水泥基材料
CN108823198A (zh) * 2018-07-20 2018-11-16 山东科技大学 一种可持续自修复煤矿堵漏风材料裂缝的微胶囊及其制备方法
CN109231906A (zh) * 2018-09-29 2019-01-18 佛山齐安建筑科技有限公司 一种抗压自修复混凝土的制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108947380A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 京畿大学校产学协力团 使用多孔材料固定化菌剂和近中性粘结剂用于细菌粘液基涂覆材料的制造方法
CN108947380B (zh) * 2017-05-18 2021-02-12 京畿大学校产学协力团 使用多孔材料固定化菌剂和近中性粘结剂用于细菌粘液基涂覆材料的制造方法
CN114605166A (zh) * 2022-03-07 2022-06-10 上海市地江建筑科技有限公司 一种碳固存生物泡沫混凝土及其制备方法
CN114751702A (zh) * 2022-05-10 2022-07-15 中建安装集团有限公司 一种基于可再生多孔材料的自修复混凝土及其制备方法
CN115477503A (zh) * 2022-09-23 2022-12-16 武汉娲石商砼有限公司 一种再生环保型混凝土及其制备工艺
CN115477503B (zh) * 2022-09-23 2023-09-01 武汉娲石商砼有限公司 一种再生环保型混凝土及其制备工艺
CN116161983A (zh) * 2022-12-30 2023-05-26 山东高速城乡发展集团有限公司 一种用于混凝土裂缝自修复的微生物微胶囊及其制备方法和自修复混凝土
CN116161983B (zh) * 2022-12-30 2024-03-26 山东高速城乡发展集团有限公司 一种用于混凝土裂缝自修复的微生物微胶囊及其制备方法和自修复混凝土

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110407532A (zh) 一种自修复耐盐碱混凝土的制备方法
CN106699026B (zh) 基于产脲酶微生物矿化沉积的裂缝自修复再生混凝土及制备方法
CN109231906A (zh) 一种抗压自修复混凝土的制备方法
CN106082901B (zh) 一种加固软弱地基的绿色混凝土预制桩及施工方法
CN105924053A (zh) 一种再生混凝土的制备方法
CN110183194A (zh) 一种微生物-钢渣固碳透水砖的制备方法
CN110294609A (zh) 一种混凝土用裂缝自修复材料的制备方法
CN110606720B (zh) 一种高掺量粉煤灰基透水砖的制备方法
CN103145365A (zh) 一种混凝土抗裂修复剂及应用其的混凝土
CN109354464B (zh) 一种改性再生混凝土及其制备方法
CN110451877A (zh) 一种建筑垃圾砼-砖混合自修复混凝土及其制备方法
CN106830846A (zh) 玄武岩纤维再生保温混凝土及其制备方法
CN114315188A (zh) 一种用于垃圾焚烧底灰处理的碱激发胶凝材料制备工艺
CN113831152A (zh) 一种全固废高强透水地聚合物混凝土及其制备方法
CN110054456A (zh) 一种具有高温损伤自修复功能的水泥基面层材料
CN111662050A (zh) 一种高强度自修复透水混凝土的制备方法
CN108947379A (zh) 一种耐久性混凝土及制备方法
CN110228984A (zh) 一种道路抢修材料及其制备方法
WO2024108868A1 (zh) 一种基于膨胀土和工业固废的泡沫轻质土及其制备方法
CN104030590B (zh) 一种植物纤维无机轻质填充集料
CN108341605A (zh) 一种用于建筑混凝土的增韧生物甘蔗渣纤维及制备方法
CN113548862A (zh) 一种利用焚烧飞灰和建筑垃圾制备的蒸压加气混凝土砌块及其制备方法
CN112299811B (zh) 一种用于道路基层的土壤固化剂及其制备方法
CN107759116A (zh) 一种利用芽孢杆菌b6强化建筑垃圾再生骨料的制备方法
CN106431038B (zh) 一种掺绿泥的碱激发水泥及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination