一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土及其制备方法，其中一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土，按重量份包括如下组分：活性粉料880

【技术实现步骤摘要】
一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]由生活污水、工业废水、被污染的雨水等所组成的城市污水，其成分相当复杂，不仅有氮、磷及其化合物、酸、碱、无机盐类和重金属离子等组成的无机物，同时还有碳水化合物、蛋白质与尿素及脂肪等组成的有机物。构成排水管道和污水处理系统的混凝土长期与这一成分复杂的污水接触，必须会被严重腐蚀，影响结构的使用寿命。超高性能混凝土作为一种超高强、高耐久性的特种工程材料，在污水传输及防护工程中具有极大应用前景。
[0003]但对于污水环境下的微小细缝，尽管混凝土具有一定的自愈能力，但是在污水持续的侵蚀下，自愈能力受到抑制，远达不到污水环境下修复加固工程中混凝土裂缝的修缮要求。传统的裂缝修复方法有表面修补法、灌浆修补法等，这些修补方法使用的材料或对环境有害或与水泥相容性不好，而且污水环境下修复后的效果也有限，因此对新的、有效的修复技术的研究日益迫切。
[0004]利用自然界某些微生物的新陈代谢活动诱导碳酸钙沉积，从而能够有效地填充混凝土裂缝。CN110386771A公开了一种混凝土裂缝自修复用内置微生物球形颗粒及其制备方法，采用三层核壳结构实现微生物修复组分的安全有效；CN111087192A公开了一种用于海工混凝土裂缝自修复的微生物修复剂，将科氏芽孢杆菌、调控剂、乳酸钙固载于珊瑚礁钙质砂上；CN111662034A公布了一种基于微生物添加剂的混凝土制作方法，通过压片后制粒获得，CN104230228B公布了一种微生物自修复混凝土用活性多功能载体及其制备方法，通过粉末造粒技术制备，虽然解决了与水泥相容性的问题，延长了混凝土的使用寿命，但步骤复杂而且成本较高，限制了实际使用。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是最接近的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是解决上述的不足，提供一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土及其制备方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土，按重量份包括如下组分：活性粉料880
‑
930份、微生物矿化修复剂62
‑
116份、石英砂850
‑
925份、钢纤维52
‑
60份、微生物菌液168
‑
176份、外加剂50
‑
65份。
[0008]进一步的，所述微生物矿化修复剂采用如下方法制得：
[0009]a1)在密闭容器中放置活性炭，在负压作用下将厌氧反硝化菌悬浊液吸附容器中淹没活性炭，保持恒定负压2
‑
4h后得到载菌活性炭；
[0010]a2)将步骤a1)中获得的载菌活性炭放置在40℃的鼓风干燥箱内烘干至恒重；
[0011]a3)将烘干后的载菌活性炭放入造粒机中缓慢旋转，之后将配置好的保护层溶液以10g/min在烘干后的载菌活性炭的表面均匀地喷洒2
‑
5min，待自然干燥1h后得到微生物矿化修复剂。
[0012]进一步的，在所述a1)步骤中，厌氧反硝化菌悬浊液浓度为5.0
×
108‑
8.5
×
108cfu/ml，厌氧反硝化菌悬浊液与活性碳的重量比为10：1。
[0013]进一步的，所述a1)步骤中，密闭容器中负压至真空度≥
‑
0.05MPa。
[0014]进一步的，在所述a3)步骤中，保护层溶液为水灰比为5
‑
8:1的硫铝酸盐水泥净浆。
[0015]进一步的，所述活性粉料为28d抗压强度≥100MPa的高强UHPC母料。
[0016]进一步的，所述外加剂为减水率≥80％的粉料。
[0017]进一步的，所述微生物菌液采用如下方法制得：
[0018]b1)在固体培养基中活化好氧嗜碱科氏芽孢杆菌，活化后接种至培养基中，得到活化菌；
[0019]b2)将装有活化菌的液体培养基放置在恒温摇床内，以30℃、100r/min转速的条件下培养2
‑
4代，得到原代菌液；
[0020]b3)将原代菌液用超纯水稀释至菌液溶度为6.0
×
106‑
7.5
×
107cfu/ml，之后添加乳酸钙充分拌合，得到微生物菌液。
[0021]进一步的，在所述b3)步骤中，所述乳酸钙为微生物菌液重量份数的1
‑
1.5％。
[0022]一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土的制备方法，包括如下步骤：
[0023]S1、将石英砂、微生物矿化修复剂放入混合机中，以20
‑
30r/min的搅拌速度搅拌1
‑
2min，搅拌均匀得到细骨料；
[0024]S2、将活性粉料、外加剂均匀加入所述S1步骤中得到的细骨料中，之后以20
‑
30r/min的搅拌速度搅拌1
‑
2min，搅拌均匀得到混合料；
[0025]S3、在所述S2步骤中得到的混合料中加入微生物菌液，之后以43
‑
53r/min的搅拌速度搅拌3min，搅拌均匀得到混合浆体；
[0026]S4、在所述S3步骤中得到的混合浆体中缓慢加入钢纤维，之后以20
‑
30r/min的搅拌速度搅拌90s后再以43
‑
53r/min的搅拌速度搅拌30s，搅拌均匀装入模具中；
[0027]S5、对装入模具中的混凝土进行养护，装模后的混凝土每间隔6h测试模具温度，超过40℃时进行风冷降温，养护28d后即得高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土。
[0028]对比现有技术，本专利技术具有如下的有益效果：
[0029]1、本专利技术通过添加微生物菌液，微生物菌液中的好氧嗜碱科氏芽孢杆菌一方面能够消耗部分氧气，另一方面通过沉积矿化生成的碳酸钙，能够共同细化气孔，降低早起的内部孔隙体积变化产生的开裂风险；
[0030]2、本专利技术通过添加微生物矿化修复剂，当混凝土开裂后，微生物矿化修复剂内的厌氧反硝化菌一方面能够催化有机氮源的分解，迅速提高细菌周围环境的pH值，维持了水环境中的监督，形成竞争优势降低其他对混凝土有害微生物的生长速率，另一方面，厌氧反硝化菌能够生成碳酸根与溶液中的Ca
2+
离子结合堵塞缝隙，使得结构致密，实现混凝土的自修复；
[0031]3、本专利技术微生物矿化修复剂在修复过程中，形成的产物不仅仅能够填充裂缝，使得结构致密，其次，能够与砂粒中的SiO2的氧原子相互作用形成氢键，从而能够将破裂断面
内松散的砂粒紧紧粘合，提高强度，并且修复效果更好。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土，其特征在于：按重量份包括如下组分：活性粉料880
‑
930份、微生物矿化修复剂62
‑
116份、石英砂850
‑
925份、钢纤维52
‑
60份、微生物菌液168
‑
176份、外加剂50
‑
65份。2.如权利要求1所述的高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土，其特征在于：所述微生物矿化修复剂采用如下方法制得：a1)在密闭容器中放置活性炭，在负压作用下将厌氧反硝化菌悬浊液吸附容器中淹没活性炭，保持恒定负压2
‑
4h后得到载菌活性炭；a2)将步骤a1)中获得的载菌活性炭放置在40℃的鼓风干燥箱内烘干至恒重；a3)将烘干后的载菌活性炭放入造粒机中缓慢旋转，之后将配置好的保护层溶液以10g/min在烘干后的载菌活性炭的表面均匀地喷洒2
‑
5min，待自然干燥1h后得到微生物矿化修复剂。3.如权利要求2所述的高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土，其特征在于：在所述a1)步骤中，厌氧反硝化菌悬浊液浓度为5.0
×
108‑
8.5
×
108cfu/ml，厌氧反硝化菌悬浊液与活性碳的重量比为10：1。4.如权利要求2或3所述的高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土，其特征在于：所述a1)步骤中，密闭容器中负压至真空度≥
‑
0.05MPa。5.如权利要求2或3所述的高抗裂耐腐蚀超高性能混凝土，其特征在于：在所述a3)步骤中，保护层溶液为水灰比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤丁丁，贺行洋，汪小东，赵皇，周艳，秦长金，苏英，杨进，叶华亮，郑碧娟，焦鹤，秦雄，夏云峰，闵传杰，王媛，
申请(专利权)人：中建三局绿色产业投资有限公司，
类型：发明
国别省市：