注入式微生物粘土砖生产方法技术

本发明专利技术提供一种注入式微生物粘土砖生产方法，包括以下步骤：S1、将粘土和玄武岩纤维拌和均匀；S2、将拌和均匀的粘土和玄武岩纤维分多次装入铺有土工布的立体矩形模腔中，每一次装入均要压平压实，以此完成粘土试件制作；S3、注射器针头插入粘土试件中，第一次向粘土试件中注入细菌和营养液混合液；S4、待反应一天后，将底板泄液口上的泄液活塞拔出，待液体全部流完后拧紧泄液活塞，进行下一次细菌和营养液混合液注射；S5、待反应四天后停止注入细菌和营养液混合液，待反应一天，产生的CaCO3晶体能填充由注射器产生的针孔缝隙，由此完成注入式微生物粘土砖生产。本申请不需要高温烧结成型，减少了空气污染，保护了环境，对可持续发展具有深远意义。有深远意义。有深远意义。

【技术实现步骤摘要】
注入式微生物粘土砖生产方法


[0001]本专利技术涉及粘土砖生产
，具体涉及一种注入式微生物粘土砖生产方法。

技术介绍

[0002]我国正处于经济高速发展时期，对建设用地的需求不断扩大，需要更多的基础设施建设来满足人们的生产和生活需求，而当今建设用地资源十分有限，这需要对不能满足工程需求的土地或沙地加以固化和改良。传统的土壤改良方法，往往需要添加一系列有污染性的化学成分，可能带来水质污染问题甚至影响人体健康。
[0003]项目组所在的科研团队正在研究新型环境友好的土壤和砂地加固技术，利用自然界广泛存在的生物矿化过程的微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)法，即脲解(即尿素分解)型MICP法，MICP的影响因素包括生物反应物(尿素、NH
4+
、Ca
2+
浓度)、细菌、催化剂(脲酶浓度)和反应浓度(PH值和温度)等。脲解型MICP是利用微生物产生的脲酶催化尿素进行水解，在土壤和砂地中产生碳酸钙沉淀，进而对土壤和砂地进行固化，此方法也称为生物固土法。
[0004]微生物在土壤中生物量大，种类多(细菌、真菌、放线菌均有赋存)，在2～30m的深度，土体里微生物的数量大约为106～1011个/kg，其中细菌是土壤中微生物的主体，这些微生物通过自身或新陈代谢过程中产生的酶来降低反应的活化能，可以使得某些特定反应的速率增速至1020倍。
[0005]由于微生物诱导碳酸钙沉淀机理简单，快速高效，容易控制，环境耐候性好，项目组所在的科研团队正设想将这一技术应用于建筑材料中，即通过这种方法来生产修建房屋需要的砖块或砌块。根据人类生产和科学研究的规律，在进行实际工程应用前需对新型产品进行大量的力学性能测试，如对微生物固土空心砖进行力学性能的测试，为将这一技术进行实际应用提供基础数据和科学依据，以确保基础设施和房屋的安全可靠。
[0006]本申请的专利技术人经过研究发现，当前中国建筑工程中大量采用的水泥砖和烧结页岩砖，由于在原材料提取、产品生产、构件加工成型过程中，需要以破坏地球地表自然环境资源为代价，并且在生产过程中会产生大量烟尘粉末，消耗大量的高温能量，严重污染了环境。因而如何创新性的利用微生物固土的原理快速将微生物粘土砖生产出来，一直是困扰科研工作者的一个难题，基于此，设计了一种注入式微生物粘土砖生产方法，为后期科研试验和工程应用奠定基础。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中生产水泥砖和烧结页岩砖存在的技术问题，本专利技术提供一种注入式微生物粘土砖生产方法，该方法生产的注入式微生物粘土砖，不需要高温烧结成型，减少空气污染的同时保护了环境，为生态环保型生产方法。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0009]注入式微生物粘土砖生产方法，该方法采用了一种注入式微生物粘土砖生产装置，所述注入式微生物粘土砖生产装置包括生产模具和注射机构，所述生产模具包括底板，
所述底板表面设有相对布置的两个横向侧板和相对布置的两个纵向侧板，所述两个纵向侧板分别位于两个横向侧板的两端，每个横向侧板的外侧分别设有横向螺杆，所述横向螺杆的两端分别穿过两个纵向侧板，位于横向侧板外侧的横向螺杆两端上分别螺接有使两个纵向侧板压紧两个横向侧板的锁紧螺母，所述底板、两个横向侧板和两个纵向侧板围成一个稳定的立体矩形模腔，所述立体矩形模腔内部的底板上开设有泄液口，所述泄液口上可拆卸插接有泄液活塞；所述注射机构包括两个横向侧板定位板，所述两个横向侧板定位板设于两个横向侧板外侧并通过定位螺杆和螺母与底板固定连接，所述定位螺杆上部紧套有支撑套筒，所述支撑套筒的上端套接有支撑筒体，所述支撑套筒的上部转动设置有适于对支撑筒体伸出支撑套筒上端高度进行调整的调整旋钮，两个支撑筒体顶部固定连接有安装板，所述安装板的底面固定安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸的活塞杆末端向下固定连接有推动板，所述伸缩气缸外侧的安装板底面通过吊块固定连接有支架板，所述支架板上开设有若干安置孔，所述安置孔内固定设置有注射器，所述注射器的针头伸出支架板朝向立体矩形模腔，所述注射器的活塞芯杆与推动板底面固定连接；
[0010]该方法包括以下步骤：
[0011]S1、将粘土和玄武岩纤维拌和均匀，所述玄武岩纤维的含量为粘土质量的0.3～0.7％；
[0012]S2、在所述立体矩形模腔内铺设土工布，将拌和均匀的粘土和玄武岩纤维分多次装入铺设有土工布的立体矩形模腔中，每一次装入均要压平压实，至此粘土试件制作完成；
[0013]S3、通过所述调整旋钮手动调整支撑筒体伸出支撑套筒上端的高度到预定位置，使注射器的针头插入粘土试件中；然后启动伸缩气缸，让伸缩气缸的活塞杆通过推动板带动注射器的活塞芯杆向下移动，第一次向粘土试件中注入细菌和营养液混合液，所述细菌和营养液的体积比为1：1，细菌和营养液反应生成CaCO3晶体，与粘土颗粒粘聚形成一个整体，所述细菌为巴氏芽孢八叠球菌，所述营养液由1L纯净水或去离子水中加入酵母粉20g、硫酸铵10g、氯化镍1g、氯化钙55g、尿素40g混合而成；
[0014]S4、待反应一天后，将底板泄液口上的泄液活塞拔出，待液体全部流完后拧紧泄液活塞，进行下一次细菌和营养液混合液注射，之后每天向粘土试件中注入细菌和营养液混合液，注射前均需将泄液活塞拔出待液体全部流完，共注射细菌和营养液混合液四次；
[0015]S5、待反应四天后停止注入细菌和营养液混合液，再过一天后，产生的CaCO3晶体能填充由于注射器产生的针孔缝隙，之后松开两根横向螺杆上的锁紧螺母，拆开两个纵向侧板和两个横向侧板，便可得到表面平整、内部质地均匀、抗压强度达到10MPa的微生物粘土砖。
[0016]进一步，所述两个横向侧板和两个纵向侧板均为亚克力板。
[0017]进一步，所述两个横向侧板和两个纵向侧板底部的底板表面设有凹槽，所述凹槽内设有密封胶垫；所述两个横向侧板的顶部设有纵向压条，所述纵向压条通过纵向压紧螺母套接在纵向压紧螺杆的上部，所述纵向压紧螺杆的下部与定位螺杆内侧的底板和两个横向侧板定位板螺接并通过螺母紧固；所述两个纵向侧板外侧通过横向压紧螺杆和螺母设有与底板固定连接的两个纵向侧板定位板，所述两个纵向侧板的顶部设有横向压条，所述横向压条通过横向压紧螺母套接在横向压紧螺杆的上部，所述横向压条和纵向压条位于支架板的下方且与注射器的针头错位设置。
[0018]进一步，所述支架板的底部设有与横向压条和纵向压条相对应的避让凹槽。
[0019]进一步，所述步骤S1中玄武岩纤维的长度为9mm、15mm或18mm。
[0020]进一步，所述步骤S2中将拌和均匀的粘土和玄武岩纤维分三次装入铺设有土工布的立体矩形模腔中。
[0021]进一步，所述步骤S3中注射器针头插入粘土试件中的深度为5mm。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供的注入式微生物粘土砖生产方法具有如下优点：
[0023]1、在支架板的若干安置孔内固定设置有注射器，通过注射器针头能很好地将细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.注入式微生物粘土砖生产方法，其特征在于，该方法采用了一种注入式微生物粘土砖生产装置，所述注入式微生物粘土砖生产装置包括生产模具和注射机构，所述生产模具包括底板，所述底板表面设有相对布置的两个横向侧板和相对布置的两个纵向侧板，所述两个纵向侧板分别位于两个横向侧板的两端，每个横向侧板的外侧分别设有横向螺杆，所述横向螺杆的两端分别穿过两个纵向侧板，位于横向侧板外侧的横向螺杆两端上分别螺接有使两个纵向侧板压紧两个横向侧板的锁紧螺母，所述底板、两个横向侧板和两个纵向侧板围成一个稳定的立体矩形模腔，所述立体矩形模腔内部的底板上开设有泄液口，所述泄液口上可拆卸插接有泄液活塞；所述注射机构包括两个横向侧板定位板，所述两个横向侧板定位板设于两个横向侧板外侧并通过定位螺杆和螺母与底板固定连接，所述定位螺杆上部紧套有支撑套筒，所述支撑套筒的上端套接有支撑筒体，所述支撑套筒的上部转动设置有适于对支撑筒体伸出支撑套筒上端高度进行调整的调整旋钮，两个支撑筒体顶部固定连接有安装板，所述安装板的底面固定安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸的活塞杆末端向下固定连接有推动板，所述伸缩气缸外侧的安装板底面通过吊块固定连接有支架板，所述支架板上开设有若干安置孔，所述安置孔内固定设置有注射器，所述注射器的针头伸出支架板朝向立体矩形模腔，所述注射器的活塞芯杆与推动板底面固定连接；该方法包括以下步骤：S1、将粘土和玄武岩纤维拌和均匀，所述玄武岩纤维的含量为粘土质量的0.3～0.7％；S2、在所述立体矩形模腔内铺设土工布，将拌和均匀的粘土和玄武岩纤维分多次装入铺设有土工布的立体矩形模腔中，每一次装入均要压平压实，至此粘土试件制作完成；S3、通过所述调整旋钮手动调整支撑筒体伸出支撑套筒上端的高度到预定位置，使注射器的针头插入粘土试件中；然后启动伸缩气缸，让伸缩气缸的活塞杆通过推动板带动注射器的活塞芯杆向下移动，第一次向粘土试件中注入细菌和营养液混合液，所述细菌和营养液的体积比为1：1，细菌和营养液反应生成CaCO3晶体，与粘土颗粒粘聚形成一个整体，所述细菌为巴氏芽孢八叠球菌，所述营养液由1...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜长明，陆鑫宇，孙毅，刘磊，欧阳余辉，江秋彤，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：