混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂及其制备方法技术

一种混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂及其制备方法，生物外加剂是由下述组分及质量份数的原料制成的：磷酸盐0.5～3份，硫酸盐0.1～1.0份，氯盐0.01～1.5份，柠檬酸盐0.25～1.2份，蛋白胨0.5～3.2份，酵母提取物0.2～2份，蒸馏水1000～1050份，尿素0.1～10份，牛肉膏0.5～2份，琼脂10～20份，白炭黑10～15份，乳酸钙0.1‑8份，质量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液适量，巴氏芽孢八叠球菌菌种一支。本发明专利技术还提供了所述的生物外加剂的制备方法。本发明专利技术的生物外加剂对混凝土微裂缝具有良好的愈合性，从而提高了混凝土工程的耐久性，并且节约了建设成本。本发明专利技术尤其适用于对力学强度要求高的混凝土结构中，比如尤其适用于路桥等大型工程。

【技术实现步骤摘要】
混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂及其制备方法
本专利技术涉及一种混凝土外加剂，特别涉及一种混凝土裂缝修补剂，具体是一种混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂。本专利技术还涉及所述混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂的制备方法。
技术介绍
目前市场上常用的混凝土裂缝修补剂主要有环氧树脂，氨基甲酸乙酯、丙烯酰胺聚合物、沥青以及硅酸盐砂浆等。其中大部分属于有机类物质，而混凝土时无机类物质，因此两者的相容性较差，只是起到填补裂缝的作用，对有裂缝的混凝土的力学性能改善不大。硅酸盐砂浆和混凝土都是无机组分，两者的相容性好，能够在一定程度上弥补由裂缝造成的混凝土强度损失。但是，针对一些细小的裂缝，以上混凝土裂缝修补剂就无用武之地了，无法将之注入裂缝内。混凝土的很多裂缝一开始都很小，然后逐渐增大，以至于严重损害其强度，危及安全，因此混凝土裂缝在细小的时候就应该进行修补。这种混凝土微裂缝需要生物外加剂对其进行自愈合。专利技术人检索到以下相关专利文献：CN102786258A公开了一种裂缝自愈合沥青混凝土及其制备方法，该沥青混凝土包含粗集料、细集料、填料和沥青，还包含刚性纤维和柔性纤维，刚性纤维掺入量为粗集料、细集料、填料和沥青总质量的0.50～2.5％wt，柔性纤维掺入量为粗集料、细集料、填料和沥青总质量的0.10～0.35％wt。该混凝土的制备方法：称取烘干的集料置于盛料盘中，将其混合均匀并于烘箱中预热至180℃，填料单独加热至180℃；沥青预热至160～175℃；刚性纤维和柔性纤维按要求量分别烘干备用；先将刚性纤维掺入到混合集料中拌和，然后与液态沥青拌和，接着与填料拌和，再与柔性纤维拌和，最后成型。CN105036613A公开了一种裂缝压敏固化自愈合沥青混凝土、制备方法及使用方法，包含如下质量份的各组分，集料80～110份；沥青胶结料3～15份；胶囊颗粒0.5～10份；所述胶囊颗粒存在于沥青胶结料之中。CN103396652A公开了一种沥青混凝土裂缝自愈合微胶囊及其制备方法，其中，沥青混凝土裂缝自愈和微胶囊是由环氧树脂成膜物质和修复液组成，成膜物质和修复液的重量比为3:1，其中，修复液由偶联剂、固化剂及固化促进剂组成，修复液各组分的重量百分比为：偶联剂10-20％，固化剂50-75％，固化促进剂18-30％。微胶囊的制备方法为：在反应釜中依次加入偶联剂，固化剂及固化促进剂，经高速剪切乳化机搅拌均匀，加入成膜物质环氧树脂，通过内相挥发，经悬浮液离心、洗涤、干燥即得到产物微胶囊。CN102071710A公开了一种位于土中的混凝土结构裂缝的一种封堵修复方法，根据裂缝中地下水的渗出情况，推测渗流路径，然后，根据土的孔隙体积，在需要封堵混凝土裂缝的部位的上游，灌注浓度为2％-20％的营养物质溶液，营养物质为葡萄糖、淀粉、蛋白胨、牛肉膏、酵母提取物或马铃薯提取物中的一种或几种，或者其中一种或几种与无机盐组合。以上这些技术对于如何使混凝土微裂缝自愈合用的外加剂具有良好的愈合性从而提高混凝土工程的耐久性，并未给出具体的指导方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，该生物外加剂对混凝土微裂缝具有良好的愈合性，从而提高混凝土工程的耐久性，并且节约建设成本。为此，本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂(或者说是混凝土微裂缝自愈合用的外加剂)，其技术方案在于它是由下述组分及质量份数(重量份数)的原料制成的：磷酸盐0.5～3份，硫酸盐0.1～1.0份，氯盐0.01～1.5份，柠檬酸盐0.25～1.2份，蛋白胨0.5～3.2份，酵母提取物(酵母膏)0.2～2份，蒸馏水1000～1050份，尿素0.1～10份，牛肉膏0.5～2份，琼脂10～20份，白炭黑10～15份，乳酸钙0.1-8份，质量百分比浓度为30％的氢氧化钠(水)溶液用于调节pH值，用量为适量(可以为0.01～0.5份)，巴氏芽孢八叠球菌菌种(sporosarcinapasteurii)一支(购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心，10克/支)，磷酸盐、硫酸盐、氯盐、柠檬酸盐、氢氧化钠、尿素、乳酸钙均为化学纯；白碳黑，气相法制备；蒸馏水，一次蒸馏得到；蛋白胨、酵母提取物、牛肉膏和琼脂均为生物级；将称好的蒸馏水、质量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液分别置于锥形瓶中，用无菌专用封口膜(无菌封口膜)密封瓶口，胶圈扎紧，置于灭菌锅中高温高压灭菌30～50分钟，冷却至室温，待用。所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂的制备方法包括如下工艺步骤：①将称好的尿素、蒸馏水置于锥形瓶中，配成尿素溶液，蒸馏水的用量为蒸馏水总量的10％～12％，采用0.22μm滤膜过滤方式除菌，除菌后，将锥形瓶采用无菌专用封口膜(无菌封口膜)封口，胶圈扎紧瓶口，待用；②将称好的蛋白胨、牛肉膏、琼脂、蒸馏水加入另一锥形瓶制备培养基A，蛋白胨的用量为蛋白胨总量的40％～65％，牛肉膏的用量为牛肉膏总量的50％～75％，蒸馏水的用量为蒸馏水总量的40％～42％，锥形瓶用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，将锥形瓶放入灭菌锅中进行高温(120℃)高压杀菌30～50分钟，之后冷却至50～55℃，在超净工作台上将锥形瓶内的培养基A与步骤①中已灭菌的一定量的尿素溶液混合，尿素溶液的用量为步骤①中制备的尿素溶液总量的40％～50％，然后用已灭菌的所述的氢氧化钠溶液调节培养基A的pH值为8～10，最后制作斜面(培养基)；③在超净工作台上，敲碎巴氏芽孢八叠球菌菌种冻干管的一头，加入少许无菌水，溶开冻干菌粉，制成较浓的菌液，(采用箔丝)将菌液划线于斜面上，置于恒温生化箱中，30℃下恒温培养48～72小时，斜面划线处有许多气泡，说明巴氏芽孢巴叠球菌涨势良好。④将称好的磷酸盐、硫酸盐、氯盐、柠檬酸盐、蛋白胨、蒸馏水、牛肉膏、酵母提取物加入又一锥形瓶中制备培养基B，蛋白胨的用量为步骤②中蛋白胨的余量，牛肉膏的用量为步骤②中牛肉膏的余量，蒸馏水的用量为步骤①和步骤②中蒸馏水的余量，酵母提取物的用量为酵母提取物总量的40％～50％，将锥形瓶采用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，将锥形瓶放入灭菌锅中进行高温(120℃)高压杀菌30～50分钟，冷却至室温，在超净工作台上，用已灭菌的所述的氢氧化钠溶液调节培养基B的pH值为8～10；⑤从步骤③的斜面中挑取菌苔接到培养基B中，在30℃下，以200～220rpm的转速摇床培养72～98小时，最后离心去除上清液，用无菌水洗涤离心三次，离心沉淀、过滤分离以及真空干燥得到芽孢；通过对培养液进行藩红和孔雀绿双染色后，经镜检实验检验芽孢生成，芽孢呈绿色，非芽孢部分呈红色。通过合理搭配有机营养成分和无机盐的比例，得到巴氏芽孢八叠球菌的芽孢，并提高了芽孢的产量。⑥将步骤②中剩余的尿素溶液、步骤④中剩余的酵母提取物与乳酸钙混合，将步骤⑤得到的芽孢分散于尿素溶液、酵母提取物、乳酸钙的混合溶液中，在所述混合溶液中加入白碳黑，搅拌均匀，离心沉降，真空干燥，研磨，得到的粉末即为混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂(这样，就将芽孢以及营养物质吸附于白碳黑中，形成微胶囊化)。上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，其特征在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：磷酸盐0.5～3份，硫酸盐0.1～1.0份，氯盐0.01～1.5份，柠檬酸盐0.25～1.2份，蛋白胨0.5～3.2份，酵母提取物0.2～2份，蒸馏水1000～1050份，尿素0.1～10份，牛肉膏0.5～2份，琼脂10～20份，白炭黑10～15份，乳酸钙0.1‑8份，质量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液用于调节pH值，用量为适量，巴氏芽孢八叠球菌菌种(sporosarcina pasteurii)一支；将上述的蒸馏水、质量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液分别置于锥形瓶中，用无菌专用封口膜密封瓶口，胶圈扎紧，置于灭菌锅中高温高压灭菌30～50分钟，冷却至室温，待用；所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂的制备方法包括如下工艺步骤：①将称好的尿素、蒸馏水置于锥形瓶中，配成尿素溶液，蒸馏水的用量为蒸馏水总量的10％～12％，采用0.22μm滤膜过滤方式除菌，除菌后，将锥形瓶采用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，待用；②将称好的蛋白胨、牛肉膏、琼脂、蒸馏水加入另一锥形瓶制备培养基A，蛋白胨的用量为蛋白胨总量的40％～65％，牛肉膏的用量为牛肉膏总量的50％～75％，蒸馏水的用量为蒸馏水总量的40％～42％，锥形瓶用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，将锥形瓶放入灭菌锅中进行高温高压杀菌30～50分钟，之后冷却至50～55℃，在超净工作台上将锥形瓶内的培养基A与步骤①中已灭菌的一定量的尿素溶液混合，尿素溶液的用量为步骤①中制备的尿素溶液总量的40％～50％，然后用已灭菌的所述的氢氧化钠溶液调节培养基A的pH值为8～10，最后制作斜面；③在超净工作台上，敲碎巴氏芽孢八叠球菌菌种冻干管的一头，加入少许无菌水，溶开冻干菌粉，制成较浓的菌液，将菌液划线于斜面上，置于恒温生化箱中，30℃下恒温培养48～72小时；④将称好的磷酸盐、硫酸盐、氯盐、柠檬酸盐、蛋白胨、蒸馏水、牛肉膏、酵母提取物加入又一锥形瓶中制备培养基B，蛋白胨的用量为步骤②中蛋白胨的余量，牛肉膏的用量为步骤②中牛肉膏的余量，蒸馏水的用量为步骤①和步骤②中蒸馏水的余量，酵母提取物的用量为酵母提取物总量的40％～50％，将锥形瓶采用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，将锥形瓶放入灭菌锅中进行高温高压杀菌30～50分钟，冷却至室温，在超净工作台上，用已灭菌的所述的氢氧化钠溶液调节培养基B的pH值为8～10；⑤从步骤③的斜面中挑取菌苔接到培养基B中，在30℃下，以200～220rpm的转速摇床培养72～98小时，最后离心去除上清液，用无菌水洗涤离心三次，离心沉淀、过滤分离以及真空干燥得到芽孢；⑥将步骤②中剩余的尿素溶液、步骤④中剩余的酵母提取物与乳酸钙混合，将步骤⑤得到的芽孢分散于尿素溶液、酵母提取物、乳酸钙的混合溶液中，在所述混合溶液中加入白碳黑，搅拌均匀，离心沉降，真空干燥，研磨，得到的粉末即为混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂。...

【技术特征摘要】
1.一种混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，其特征在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：磷酸盐0.5～3份，硫酸盐0.1～1.0份，氯盐0.01～1.5份，柠檬酸盐0.25～1.2份，蛋白胨0.5～3.2份，酵母提取物0.2～2份，蒸馏水1000～1050份，尿素0.1～10份，牛肉膏0.5～2份，琼脂10～20份，白炭黑10～15份，乳酸钙0.1-8份，质量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液用于调节pH值，用量为适量，巴氏芽孢八叠球菌菌种(sporosarcinapasteurii)一支；将上述的蒸馏水、质量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液分别置于锥形瓶中，用无菌专用封口膜密封瓶口，胶圈扎紧，置于灭菌锅中高温高压灭菌30～50分钟，冷却至室温，待用；所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂的制备方法包括如下工艺步骤：①将称好的尿素、蒸馏水置于锥形瓶中，配成尿素溶液，蒸馏水的用量为蒸馏水总量的10％～12％，采用0.22μm滤膜过滤方式除菌，除菌后，将锥形瓶采用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，待用；②将称好的蛋白胨、牛肉膏、琼脂、蒸馏水加入另一锥形瓶制备培养基A，蛋白胨的用量为蛋白胨总量的40％～65％，牛肉膏的用量为牛肉膏总量的50％～75％，蒸馏水的用量为蒸馏水总量的40％～42％，锥形瓶用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，将锥形瓶放入灭菌锅中进行高温高压杀菌30～50分钟，之后冷却至50～55℃，在超净工作台上将锥形瓶内的培养基A与步骤①中已灭菌的一定量的尿素溶液混合，尿素溶液的用量为步骤①中制备的尿素溶液总量的40％～50％，然后用已灭菌的所述的氢氧化钠溶液调节培养基A的pH值为8～10，最后制作斜面；③在超净工作台上，敲碎巴氏芽孢八叠球菌菌种冻干管的一头，加入少许无菌水，溶开冻干菌粉，制成较浓的菌液，将菌液划线于斜面上，置于恒温生化箱中，30℃下恒温培养48～72小时；④将称好的磷酸盐、硫酸盐、氯盐、柠檬酸盐、蛋白胨、蒸馏水、牛肉膏、酵母提取物加入又一锥形瓶中制备培养基B，蛋白胨的用量为步骤②中蛋白胨的余量，牛肉膏的用量为步骤②中牛肉膏的余量，蒸馏水的用量为步骤①和步骤②中蒸馏水的余量，酵母提取物的用量为酵母提取物总量的40％～50％，将锥形瓶采用无菌专用封口膜封口，胶圈扎紧瓶口，将锥形瓶放入灭菌锅中进行高温高压杀菌30～50分钟，冷却至室温，在超净工作台上，用已灭菌的所述的氢氧化钠溶液调节培养基B的pH值为8～10；⑤从步骤③的斜面中挑取菌苔接到培养基B中，在30℃下，以200～220rpm的转速摇床培养72～98小时，最后离心去除上清液，用无菌水洗涤离心三次，离心沉淀、过滤分离以及真空干燥得到芽孢；⑥将步骤②中剩余的尿素溶液、步骤④中剩余的酵母提取物与乳酸钙混合，将步骤⑤得到的芽孢分散于尿素溶液、酵母提取物、乳酸钙的混合溶液中，在所述混合溶液中加入白碳黑，搅拌均匀，离心沉降，真空干燥，研磨，得到的粉末即为混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂。2.根据权利要求1所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，其特征在于上述的磷酸盐为磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾中的一种或两种的组合。3.根据权利要求1所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，其特征在于上述的硫酸盐为硫酸镁、硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸钠中的两种或三种的组合。4.根据权利要求1所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，其特征在于上述的柠檬酸盐为柠檬酸钠，上述的氯盐为氯化铵或者氯化钠。5.根据权利要求1所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，其特征在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：磷酸盐1份，硫酸盐0.75份，氯盐0.5份，柠檬酸盐0.5份，蛋白胨3.2份，酵母提取物1.2份，蒸馏水1000份，尿素2份，牛肉膏份2，琼脂10份，白炭黑12份，乳酸钙5份，质量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液适量，巴氏芽孢八叠球菌菌种(sporosarcinapasteurii)一支；上述的磷酸盐为磷酸钾，硫酸盐为0.25份硫酸镁与0.5份硫酸锰的组合，氯盐为氯化钠，柠檬酸盐为柠檬酸钠。6.根据权利要求1所述的混凝土微裂缝自愈合用的生物外加剂，其特征在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：磷酸盐2份，硫酸盐0.8份，氯盐0.5份，柠檬酸盐0.8份，蛋白胨1.6份，酵母提取物2份，蒸馏水1000份，尿素4份，牛肉膏2份，琼脂15份，白炭黑14份，乳酸钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪涛，刘昭洋，夏亮亮，陶俊，刘翠芬，
申请(专利权)人：刘翠芬，
类型：发明
国别省市：河北,13