[发明专利]一种混凝土裂缝修复专用微生物载体材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种混凝土裂缝修复专用微生物载体材料的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明先将硅酸酯、无水乙醇和聚丙烯酸搅拌反应，浓缩干燥，得干燥浓缩物；再将微晶纤维素分散于水中，再加入无水乙醇和干燥浓缩物，随后滴加正硅酸乙酯，继续反应，过滤，干燥，得前驱体；随后将前驱体于惰性气体保护状态下，缓慢升温炭化后，进一步升温，高温反应后，冷却，出料，得载体；再将壳聚糖和明胶分散于水中后，加入载体和脲酶菌分散液，超声浸渍后，加入线性脲醛树脂，搅拌混合后，再加入氯化铵，于室温下静置固化后，真空冷冻干燥，即得混凝土裂缝修复专用微生物载体材料。本发明所得混凝土裂缝修复专用微生物载体材料具有优异的修复效果。

技术领域

本发明公开了一种混凝土裂缝修复专用微生物载体材料的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

裂缝是混凝土建筑物最普遍、最常见的病害之一，并伴随着这渗漏溶蚀、环境水侵蚀、钢筋锈蚀和冻融破坏等病害，严重影响混凝土结构的工作性能和耐久性能。微生物矿化碳酸钙沉积修复混凝土裂缝技术是近十年才发展起来的一项新兴技术，其矿化材料为碳酸钙，具有生态友好，与混凝土材料兼容性好，矿物材料本身不易降解，耐久性高等一系列特点，同时显示了修补技术的智能化发展方向，因此得到了各研究机构的广泛关注。该技术根据碳酸钙矿化菌种类的不同，目前可将碳酸钙矿化途径分为三类：其一是脲酶菌矿化碳酸钙途径。其二是碳酸酐酶菌矿化碳酸钙途径。其三是好氧呼吸菌矿化碳酸钙途径。不同矿化途径产生的碳酸钙沉积在混凝土裂缝内部及表面，实现对裂缝的修复。

在混凝土的裂缝修复中，微生物载体的应用主要有两方面作用：一是固定微生物和营养物质，避免流失；二是为微生物生长代谢提供微环境，缓冲混凝土中碱性环境和狭小空间的影响、维持细菌活性，使达到更好的裂缝修复效果。因而载体的合理选择和有效应用是混凝土裂缝修复能顺利实施的关键。目前传统的无机载体类或凝胶状混凝土裂缝修复材料虽然可保护微生物免收混凝土强碱性环境干扰，但直接掺入混凝土时易对混凝土强度造成不良影响，且容易影响微生物的传质过程，从而影响裂缝修复效果，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统无机载体类或凝胶状混凝土裂缝修复材料虽然可保护微生物免收混凝土强碱性环境干扰，但直接掺入混凝土时易对混凝土强度造成不良影响，且容易影响微生物的传质过程，从而影响裂缝修复效果的弊端，提供了一种混凝土裂缝修复专用微生物载体材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，依次取20～30份硅酸酯，100～150份无水乙醇，10～20份聚丙烯酸，搅拌混合后，恒温搅拌反应，再经浓缩，干燥，得干燥浓缩物；

（2）按重量份数计，依次取40～50份干燥浓缩物，8～10份微晶纤维素，20～30份正硅酸乙酯，30～50份无水乙醇，200～300份水，先将微晶纤维素分散于水中，再加入无水乙醇和干燥浓缩物，随后于恒温搅拌状态下滴加正硅酸乙酯，待滴加完毕后，继续反应3～5h，过滤，干燥，得前驱体；

（3）将前驱体于惰性气体保护状态下，缓慢升温炭化后，进一步升温至1550～1600℃，高温反应后，冷却，出料，得载体；

（4）按重量份数计，依次取60～80份载体，10～12份线性脲醛树脂，1～3份氯化铵，4～6份壳聚糖，4～6份明胶，100～150份水，10～20份脲酶菌分散液，先将壳聚糖和明胶分散于水中，静置溶胀后，加热搅拌溶解，冷却至室温后，再加入载体和脲酶菌分散液，超声浸渍后，加入线性脲醛树脂，搅拌混合后，再加入氯化铵，于室温下静置固化后，真空冷冻干燥，即得混凝土裂缝修复专用微生物载体材料。

步骤（1）所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丙酯中的任意一种。

步骤（1）所述聚丙烯酸为分子量为8000～9000的低分子量聚丙烯酸。