一种从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐在混凝土中的应用制造技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，公开了一种从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐在混凝土中的应用。该应用利用细菌海藻酸盐制备自修复混凝土：将水泥与细菌海藻酸盐混合，然后加入砂和水，搅拌均匀，得砂浆；将砂浆注入模具中，放置，待砂浆凝固后脱模，养护，得混凝土模块。本发明专利技术将从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐加入到混凝土中，不仅能够实现活性污泥的资源化利用，变废为宝；同时提取的细菌海藻酸盐能够促进混凝土的自修复，提高混凝土的裂缝面积修复率和抗折性能恢复率。率和抗折性能恢复率。率和抗折性能恢复率。

【技术实现步骤摘要】
一种从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐在混凝土中的应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐在混凝土中的应用。

技术介绍

[0002]市政污泥是城市污水处理厂在水处理过程中产生的沉淀物质，既含有大量的微生物、机质及丰富的氮、钾等营养物质，又含有超标重金属、病原微生物等。目前市政污泥的含水率大多在80％左右。污水处理厂市政污泥是污泥的主要来源，并且污泥有机质含量高，较工业污泥来说更难脱水处理。由于市政污泥中含有大量病原体、重金属等污染物，处理不当会带来严重的卫生、环境、社会管理等问题，如何实现可持续地处理市政污泥已成为社会广泛关注的议题。
[0003]同时，市政污泥中含有大量营养物质，如氮、磷、有机物等，这为污泥的资源化创造条件。传统污泥资源化方式—甲烷发酵技术工艺复杂、成本高、产率低，直接限制了污泥资源化的发展。污泥中含有大量的蛋白质、多糖、脂类等胞外聚合物，具有直接资源化的潜能。
[0004]因此，亟需对市政污泥进行处理，使其能够得到资源化利用，变废为宝。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐在混凝土中的应用。将从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐加入到混凝土中，能够促进混凝土裂缝的自修复，提高混凝土的面积修复率和抗折性能恢复率。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐在混凝土中的应用。
[0007]优选地，所述细菌海藻酸盐在修复混凝土裂缝中的应用。
[0008]优选地，所述混凝土的裂缝面积修复率大于70％；所述混凝土的抗折强度恢复率大于30％。进一步优选地，所述混凝土的裂缝面积修复率大于75％；所述混凝土的抗折强度恢复率大于30％。其中，当混凝土裂缝宽度为10μm时，所述混凝土的裂缝面积修复率达到78.8％，抗折强度恢复率达到40.4％。
[0009]本专利技术第二方面提供了一种自修复混凝土的制备方法。
[0010]具体地，一种自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将水泥与细菌海藻酸盐混合，然后加入砂和水，搅拌均匀，得砂浆；将所述砂浆注入模具中，放置，待所述砂浆凝固后脱模，养护，得混凝土模块。
[0012]优选地，所述细菌海藻酸盐的质量占所述水泥的质量的0.3％
‑
1.0％；进一步优选地，所述细菌海藻酸盐的质量占所述水泥的质量的0.3％
‑
0.8％。
[0013]优选地，所述砂为标准砂，所述标准砂的质量为所述水泥的质量的2
‑
5倍；进一步优选地，所述标准砂的质量为所述水泥的质量的2.5
‑
3.5倍。
[0014]优选地，所述水的质量占所述水泥的质量的50％
‑
75％(即水灰比为0.5
‑
0.75)；进一步优选地，所述水的质量占所述水泥的质量的50％
‑
70％(即水灰比为0.5
‑
0.70)。
[0015]优选地，所述放置的过程为在15
‑
35℃下放置20
‑
48h；进一步优选地，所述放置的过程为在20
‑
28℃下放置20
‑
36h。
[0016]优选地，所述养护的过程为在90％
‑
100％的相对湿度，18
‑
25℃下养护25
‑
30天；进一步优选地，所述养护的过程为在93％
‑
98％的相对湿度，18
‑
22℃下养护28
‑
30天。
[0017]更为具体地，一种自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0018]将水泥与细菌海藻酸盐混合，然后加入砂和水，搅拌均匀，得砂浆；将所述砂浆注入模具中，将砂浆从外往内均匀振捣密实，待砂浆试块出现麻斑状态时，将高出试模的砂浆削去抹平；然后在15
‑
35℃下放置20
‑
48h，待所述砂浆凝固后脱模，在90％
‑
100％的相对湿度，18
‑
25℃下养护25
‑
30天，得混凝土模块。
[0019]优选地，所述细菌海藻酸盐的提取方法如下：
[0020]向活性污泥中加入碳酸盐溶液，消化，过滤去滤渣，得滤液；调节所述滤液的pH值为1.0
‑
2.0，产生沉淀，分离得酸凝块；向所述酸凝块中加入碱液，直至沉淀完全溶解，然后加入乙醇溶液，析出沉淀，过滤去滤液，即制得所述细菌海藻酸盐。
[0021]所述提取方法简单易操作，所需原料少，细菌海藻酸盐的产率高；制备的细菌海藻酸盐能够有效提高混凝土的自修复能力。
[0022]优选地，所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾。
[0023]优选地，所述碳酸盐溶液的浓度为0.1
‑
0.2mol/L。
[0024]优选地，所述消化的温度为60
‑
80℃，所述消化的时间为1
‑
5小时；进一步优选地，所述消化的温度为65
‑
80℃，所述消化的时间为1.5
‑
3小时。
[0025]优选地，所述碱液包括碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中的至少一种。
[0026]优选地，所述加入乙醇溶液的过程为加入所述乙醇溶液至体系中乙醇的最终浓度为75％
‑
85％；进一步优选地，所述加入乙醇溶液的过程为加入所述乙醇溶液至体系中乙醇的最终浓度为80％。
[0027]本专利技术第三方面提供了一种混凝土预制件。
[0028]具体地，一种混凝土预制件，包含上述制备方法制备的自修复混凝土。
[0029]相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0030]本专利技术将从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐加入到混凝土中，不仅能够实现活性污泥的资源化利用，变废为宝；同时提取的细菌海藻酸盐能够促进混凝土的自修复，提高混凝土的裂缝面积修复率和抗折性能恢复率。
附图说明
[0031]图1为实施例1中混凝土模块在裂缝为10μm时的自修复光学电镜图；
[0032]图2为实施例1中混凝土模块在裂缝为120μm时的自修复光学电镜图；
[0033]图3为对比例1中混凝土模块在裂缝为10μm时的自修复光学电镜图；
[0034]图4为对比例1中混凝土模块在裂缝为120μm时的自修复光学电镜图；
[0035]图5为对比例2中混凝土模块在裂缝为10μm时的自修复光学电镜图；
[0036]图6为对比例2中混凝土模块在裂缝为120μm时的自修复光学电镜图；
[0037]图7为实施例1和对比例1
‑
2中混凝土模块裂缝面积的修复率图；
[0038]图8为实施例1和对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从活性污泥中提取的细菌海藻酸盐在混凝土中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述混凝土的裂缝面积修复率大于70％；所述混凝土的抗折强度恢复率大于30％。3.一种自修复混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水泥与细菌海藻酸盐混合，然后加入砂和水，搅拌，得砂浆；将所述砂浆注入模具中，放置，待所述砂浆凝固后脱模，养护，得混凝土模块。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述细菌海藻酸盐的质量占所述水泥的质量的0.3％
‑
1.0％。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述砂为标准砂，所述标准砂的质量为所述水泥的质量的2
‑
5倍。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水的质量占所述水泥的质量的50％
‑
70％。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，郝天伟，
申请(专利权)人：澳门大学，
类型：发明
国别省市：