[发明专利]一种耐久自愈型混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土制备技术领域，具体涉及一种耐久自愈型混凝土的制备方法。

背景技术

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，也是一种典型的脆性材料。在使用过程中会在外力或其他因素作用下，产生开裂或局部损伤，造成力学性能和耐久性能降低，甚至还可能引发宏观裂缝并出现脆性断裂，给社会造成难以挽回的损失。

目前，针对混凝土裂缝的修复材料主要有两种，分别是无机修复材料、有机修复材料。无机修复材料主要是指水泥基修复材料，其应用范围最为广泛，技术也比较成熟，但在应用过程中粘结性能不好；有机修复材料是以具有某种修复特性的有机物作为修复主剂，辅以增韧剂、引发剂以及偶联剂等有机物质掺和在一起，使其具有对混凝土裂缝修复的效果，与无机修复材料相比，其具有粘结强度高的特性，但大部分有机物属于有毒物质，在使用过程中应尽量避免对人身的伤害。市场上所拥有的混凝土裂缝修复材料大都通过修复材料自身的硬化来完成裂缝的填补修复，其对混凝土基体自身的性能没有进行太大的改善。

内置微生物是目前最常用的混凝土自愈合技术，微生物的活性及耐碱性等对自愈合性影响较大。近年来，微生物导致碳酸钙沉淀产生的生物化学行为备受关注。有学者指出微生物作为一种主要外加剂催化内置于混凝土中的前驱体化合物使其变成一种适合的充填材料是微生物作用裂缝愈合的主要机理。微生物自修复系统为混凝土基体微裂缝的修复和有效延缓潜在的危害提供了一种新的方法，节省了大量的外部修复所需的高额费用，且其安全性和耐久性也得到了大大的提高，混凝土的使用寿命也将延长。

现有的微生物自修复系统还存在以下不足：1、部分微生物自修复系统培养基是外界人工提供的，自修复需要人为干预；2、微生物的生命周期要足够长，与混凝土结构相当，在直接加入微生物的情况下微生物活性会受到混凝土高碱性的抑制，孢子的生存和发育能力会随着混凝土龄期变长空隙变小而逐渐降低，生存时间少于四个月，死后微生物会分解，对混凝土强度有影响；3、尽管大量的无芽胞厌氧菌对强度几乎没有影响，但各种有机生物及前驱体化生物的存在致使混凝土抗压强度降低。

因此，研制出一种能够解决上述性能问题的自愈型混凝土非常有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前微生物的生命周期要足够长，与混凝土结构相当，在直接加入微生物的情况下微生物活性会受到混凝土高碱性的抑制，孢子的生存和发育能力会随着混凝土龄期变长空隙变小而逐渐降低，生存时间少于四个月，死后微生物会分解，对混凝土强度有影响的缺陷，提供了一种耐久自愈型混凝土的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种耐久自愈型混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取1.0～1.2kg普通硅酸盐水泥研磨粉碎，收集研磨粉末，将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌，得到混合浆料，将硅烷偶联剂KH-570和混合浆料混合搅拌后，并置于烘箱中烘干，收集干燥物并研磨过100目筛，得到改性水泥颗粒；

（2）称取6～8g磷酸氢二钾、4～6g磷酸二氢钾、8～10g蔗糖、2～4g氯化钠、1～3g硫酸镁和2～4g柠檬酸混合搅拌，得到混合物，将混合物和去离子水混合置于搅拌机中搅拌，得到自制混合液，并调节自制混合液的pH值，按重量份数计，分别称取24～36份碳酸钙和16～20份自制混合液混合置于发酵罐中搅拌，再添加10～12份球形芽孢杆菌菌悬液，密封发酵，得到发酵产物，过滤发酵产物，去除发酵滤液，得到发酵滤渣；

（3）将猪油和芝麻油混合搅拌，得到混合油，继续向混合油加入混合油质量1～2倍沼液，装入带有氧气的发酵罐中，密封发酵氧化，发酵氧化结束后，取出发酵产物，即为自制有机酸；

（4）按重量份数计，分别称取20～30份改性水泥颗粒、16～20份发酵滤渣、10～12份自制有机酸和18～24份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加3～5份粉煤灰、4～6份碎石、2～4份磺化木质素、1～3份混凝土膨胀剂AEA和5～7份河沙，继续混合搅拌，出料，即可制得耐久自愈型混凝土。

步骤（1）所述的研磨粉碎时间为6～8min，研磨粉末、丙酮和苯酚的质量比为1：2：3，搅拌时间为12～16min，硅烷偶联剂KH-570和混合浆料的体积比为1：4，搅拌时间为10～12min，烘干温度为65～75℃，烘干时间为24～32min。