基于嗜盐粘液形成细菌的断面修复材料制造技术

公开了用于修复已暴露于由海洋环境中的盐害(Cl

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于嗜盐粘液形成细菌的断面修复材料
[0001]相关申请的引证
[0002]本申请要求享有2020年11月11日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0150193的优先权，该专利申请的内容以其全部作为参考并入本文。

技术介绍

[0003]本专利技术涉及混凝土断面修复材料，并且更具体地，涉及细菌基底断面修复材料(bacterium base section repair material)。
[0004]本专利技术来源于通过由国土、基础设施和交通部的建筑技术研究项目所支持的研究基金所实施的研究。
[0005][项目唯一编号：20SCIP
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C158976
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01，研究项目名称：基于嗜盐细菌粘液的用于混凝土的耐盐害生态涂层材料的开发(Development of salt
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damage
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resistant ecological coating material for concrete based on halophilic bacteria slime)][0006]由于混凝土劣化、钢筋(rebar)腐蚀等，暴露于盐害环境的混凝土结构的耐久性寿命可以显著降低。具体地，船舶港口、防波堤、海洋植物等需要快速构建并且快速愈合的材料以用于对盐害响应的修复和加固工作。
[0007]用作修复由于盐害而劣化的近海结构(offshore structure)的材料的有机材料(涂料)，如基于环氧化物、基于乙烯基酯和基于丙烯酸橡胶的材料对初始混凝土结构具有优良的粘合强度，但是就由干燥和收缩所引起的热膨胀系数或变形特征而言，不同于混凝土。因此，从长远观点来看，有机材料具有弹性薄膜在混凝土结构界面处脱落的缺点，并因此不可以预期耐盐害作用。此外，当未完全进行作为要修复的表面的混凝土基质表面上的表面处理时，对混凝土的粘合强度显著降低，并且显示出甚至通过基底混凝土的水分状态显著改变粘合强度的特征。
[0008]具体地，在要修复的近海结构的情况下，实际上不可能完全除去由于海水中存在的污染物和海洋生物所不可避免地产生的污垢，并因此当构建有机涂层材料时，由于如部分脱皮(lifting)和不良填充的现象，可以易于发生脱落和剥离。此外，以涂料形式使用有机材料，并且通过使用具有不同性能的涂料，以外涂层、中间涂层和底漆涂层三阶段应用涂层，并因此难以构建有机材料，并且当在三阶段涂料中的任一阶段中的涂层中发生缺陷时，强烈影响整体性能，这在确保长期耐久性能中是极为不利的。另外，有机涂层材料含有大量环境污染物和有害物质，并因此全世界对所使用的原材料和生产过程具有严格规定。因此，正在开发不含重金属和挥发性有机化合物(VOC)的环境友好的涂层材料，但是这是由于先进技术材料的使用所造成的材料成本增加以及建筑成本增加的原因。
[0009]不同于有机材料，当使用无机材料修复近海结构时，就确保完整性来说，对于作为要修复的结构的近海混凝土结构存在优势，但是当不包括构建化学添加剂，如除盐剂和混凝土增强剂的步骤时，修复的表面仍继续且不可避免地暴露于由盐害所引起的劣化环境。此外，由于材料用于在现有用于修复盐害的无机材料中赋予改善耐劣化的功能性的用途在一定程度上受限，因此由于常见的重建等所造成的经济损失增加。
[0010][现有技术专利文件][0011]‑
韩国登记专利No.1779935(2017.09.13)
[0012]‑
韩国登记专利No.1355392(2014.01.20)

技术实现思路

[0013]本专利技术将提供不包括现有有机材料的生态耐盐害修复材料作为用于修复暴露于通过海洋环境中盐害(Cl
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)所引起的化学劣化环境的混凝土结构的材料的新概念。
[0014]为了解决上述问题，本专利技术提供了盐害环境中的混凝土断面修复材料，其通过混合以下各项获得：包括含有I型普通硅酸盐水泥(波特兰水泥，Portland cement)和基于EVA的聚合物的粘结剂、聚乙烯纤维和沙的耐盐害修复材料；和具有多孔结构并且在其上固定化了氯离子分解细菌和嗜盐粘液形成菌(halophilic slime forming bacteria)的载体。
[0015]此外，提供了盐害环境中的混凝土断面修复材料，其中所述耐盐害修复材料可以包括90
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95wt％的I型普通硅酸盐水泥(Portland cement)、5
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10wt％的基于EVA的聚合物和相对于100体积份数的所述修复材料的0.1
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0.3体积份数的聚乙烯纤维，所述沙可以是平均粒径为0.25
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0.7mm的石英砂(silica sand)，并且就重量比而言，可以具有1.8
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2.2的沙与粘结剂比率(S/B)，并且水与粘结剂比率(W/B)可以为28
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35wt％。
[0016]此外，提供了盐害环境中的混凝土断面修复材料，其中所述载体可以是膨胀蛭石(expanded vermiculite)，并且可以在负压(negative pressure)条件下固定化氯离子分解细菌和嗜盐粘液形成菌。
[0017]此外，提供了盐害环境中的混凝土断面修复材料，其中所述氯离子分解细菌是美丽盐单胞菌(Halomonas venusta)，并且所述嗜盐粘液形成菌是地中海亚硫酸杆菌(Sulfitobacter mediterraneus)。
[0018]根据本专利技术，有可能基于分解氯化物化合物中氯离子的嗜盐菌株和具有保护混凝土抵抗海洋环境中的盐害的功能的粘液(slime)，作为生态耐盐害修复材料提供用于修复暴露于由盐害(Cl
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)所引起的化学劣化环境的混凝土结构并且具有控制由于对混凝土的盐害所造成的劣化的功能的材料。
[0019]因此，改善了近海混凝土结构和钢筋混凝土结构的修复和耐久性，通过嗜盐粘液形成菌的生态盐害劣化保护作用改善了结构的维护管理效率，并且存在通过省去水分吸收抑制剂和修复过程，如底漆应用来降低建筑成本和缩短建筑周期的作用。
具体实施方式
[0020]在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的优选实施方式。在描述本专利技术中，当未必使本专利技术主题含混时，将不会提供相关熟知特性的详细说明。在附图中，为了清楚描述本专利技术，未提供与描述不相关的部分，在整个说明书中通过类似的参考符号表示类似的部分，并且将基于附图描述本专利技术的详细配置。此外，在整个说明书中，当描述一个部分“包括”一些组分时，它不表示排除其它组分，而是表示如果未具体相反描述，则可以进一步包括其它元素。
[0021]本专利技术作为用于修复暴露于由盐害所引起的化学劣化环境的混凝土结构并且具有控制由于对混凝土的盐害所造成的劣化的功能的材料公开了盐害环境中的混凝土断面
修复材料，其包括耐盐害修复材料和具有多孔结构并且在其上固定化了细菌的载体。
[0022]所述耐盐害本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种盐害环境中的混凝土断面修复材料，其中所述混凝土断面修复材料是通过混合以下各项获得：包括含有I型普通波特兰水泥和基于EVA的聚合物的粘结剂、聚乙烯纤维和沙的耐盐害修复材料；和具有多孔结构并且在其上固定有氯离子分解细菌和嗜盐粘液形成细菌的载体。2.根据权利要求1所述的盐害环境中的混凝土断面修复材料，其中所述耐盐害修复材料包括90
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95wt％的所述I型普通波特兰水泥、5
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10wt％的所述基于EVA的聚合物，和相对于100体积份数的所述修复材料，0.1
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0.3体积份数的所述聚乙烯纤维，所述沙是具有平均粒径0.25<...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁根赫，尹贤燮，
申请(专利权)人：京畿大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：