镁盐对含微生物水泥净浆性能的影响研究.PDF

第４６卷 第３期 人　民　长　江 Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．３ ２０１５年 ２月　 　 Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　 　 Ｆｅｂ．， ２０１５ 　　文章编号：１００１－４１７９（２０１５）０３－００４５－０３ 镁盐对含微生物水泥净浆性能的影响研究 袁 晓 露 （三峡大学 土木与建筑学院，湖北 宜昌４４３００２） 摘要：众多研究表明，微生物诱导碳酸盐沉积技术可应用于改善混凝土材料内部结构，从而提高其物理性能。 试验研究了镁盐对含微生物水泥净浆的抗压强度、吸水率、裂缝愈合等性能的影响，并采用 Ｘ射线衍射技术 对矿化产物进行成分分析。结果表明，营养液中镁盐的掺入使含微生物的普通硅酸盐水泥净浆和硫铝酸盐水 泥净浆的抗压强度增加，吸水率下降，裂缝处形成一条连续、饱满的矿物填充带；矿化沉淀中除方解石型碳酸 钙外，还形成了额外的菱镁矿型碳酸镁，从而促进了水泥净浆中微生物的矿化作用。 关　键　词：镁盐；微生物；矿化作用；水泥净浆 中图法分类号：ＴＶ４２．１　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１５．０３．０１３ 　　混凝土材料因其造价低廉，功能多样，而被广泛应 １　试验过程 用于土木工程领域。然而材料内部的高度不均质性， 以及大量裂缝和性能薄弱界面过渡区的存在，严重破 １．１　微生物与培养基 坏了混凝土材料的完整性，是影响材料性能和建筑结 试验采用高尿素酶活性、无致病性的球形芽孢杆 构工程耐久性的内在因素。 菌。液体培养基成分分别为：蛋白胨（１２ｇ／Ｌ）、牛肉膏 微生物诱导碳酸盐沉积（ＭＩＣＰ）是指，微生物在易 （３．６ｇ／Ｌ）、ＮａＣｌ（６ｇ／Ｌ）。将球形芽孢杆菌置于经 形成矿物沉淀阳离子存在的条件下，通过新陈代谢，发 １２０℃高压灭菌的液体培养基中（ｐＨ＝７．３），在 ３０℃ 生矿化作用，形成碳酸盐沉淀过程。ＭＩＣＰ在自然界中 摇床上以２００ｒｐｍ的速率振荡培养 ３６ｈ，获得原种菌 有多种形成途径，如硫酸盐还原菌的反硫化过程、氨基 ８ 液（ｐＨ＝８．５），菌液浓度 １０个／Ｌ。 酸代谢、还原硝酸盐、有机酸脱羧反应以及尿素水解 １．２　负载微生物 等。其中，尿素水解易于控制，生成碳酸盐沉淀的效率 最高［１－２］。 为保护微生物免受水泥基材料高碱环境的影响， ［７］ 研究表明，ＭＩＣＰ技术可应用于改善混凝土材料的 采用硅藻土（ＤＥ）负载菌液 ，负载比为 １ｇ（硅藻 内部结构，从而提高其物理力学性能［３－６］。然而目前 土）：５ｍＬ（原种菌液）。将混合物置于３０℃摇床上，以 ２＋ １００ｒｐｍ的速率振荡 １ｈ，得到硅藻土负载菌液。 的研究主要集中在单一 Ｃａ 存在条件下微生物诱导 碳酸钙沉积，鲜有关于其它阳离子的报道。因此本文 １．３　水泥净浆试件的制备与处理 ２＋