基于科式芽孢杆菌矿化沉积的混凝土裂缝自修复性能试验研究

混凝土材料具有脆性大、抗拉强度较低等特点,导致其内部或表面难以避免出现微裂缝。基于微生物矿化沉积的裂缝自修复技术能够有效地实现混凝土裂缝的自诊断和自修复。以具有嗜碱特性的科式芽孢杆菌为自修复剂,以膨胀珍珠岩为修复剂载体,研制出一种新型裂缝自修复混凝土。分别对普通混凝土、采用直接掺菌的混凝土和研制的自修复混凝土的裂缝自修复能力进行试验研究。试验结果表明,在裂缝修复早期,裂缝内表面未水化胶凝材料的水化反应致使裂缝宽度小于0.2 mm的普通混凝土试件具有较好的自修复能力;随着裂缝修复时间的增长,基于科式芽孢杆菌矿化沉积的混凝土试件具有更优异的自修复能力,水中养护28 d后研制的自修复混凝土最大修复裂缝宽度可达0.56 mm。研究结果可为混凝土裂缝自修复技术研究提供技术支持和依据。     

自愈合防水混凝土的应用研究

自愈合防水混凝土包括水化反应型、微胶囊机制、微纤维机制和微生物等类型,文章重点介绍了微生物自愈合防水混凝土的作用原理,并通过试验测试了含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土对裂缝的修复效果。结果表明,含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土可通过细菌诱导生成碳酸钙沉淀封堵裂缝,在裂缝自愈合性能方面远超普通混凝土。     

基于不同湿度环境下高分子修复剂对混凝土裂缝自愈合性能的影响研究

通过检测表观形貌特征、气体渗透性、水分传输性和抗压强度的变化，系统研究了不同湿度环境下混凝土损伤劣化规律和裂缝修复机理，揭示了在不同湿度环境下环境响应型高分子修复剂对损伤混凝土自愈合的激励机制；同时，结合扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射研究了裂缝自愈合的微观结构和演变机理。结果表明：自然空气和相对湿度30%的养护环境不利于混凝土裂缝的自修复行为；随着养护湿度的增加，混凝土裂缝修复率不断增大，潮湿环境有利于环境响应型高分子修复剂充分发挥激励作用，促进裂缝自愈合特性，延长服役寿命；浸水环境下高分子修复剂的修复效果最佳，裂缝愈合率可达70.38%,其耐久性和抗压强度等性能都明显优于素混凝土；裂缝愈合的主要原因是修复剂吸水膨胀，大量碳酸钙和钙矾石等凝胶沉淀物填充裂缝；混凝土裂缝自修复行为是物理变化和化学变化共同作用的结果。     

基于微生物矿化沉积的裂缝自修复混凝土微观及物相分析

作为一种新型的混凝土裂缝修复技术,基于微生物矿化沉积的裂缝自修复技术具有裂缝自诊断自修复、能够实现裂缝的长期有效修复等特点。以膨胀珍珠岩为载体,以好氧微生物科氏芽孢杆菌为自修复剂,制备具有裂缝自修复功能的混凝土,并通过裂缝宽度观测、SEM及XRD等方法分析其修复效果。结果表明:膨胀珍珠岩的空腔可为孢子提供足够的生存空间以及良好的附着点;经修复养护后,微生物自修复混凝土在宏观与微观上均表现出较好的裂缝修复效果;XRD分析表明,微生物自修复混凝土在裂缝处的矿化产物为方解石。     

水泥基渗透结晶型防水材料在蒸压PHC管桩混凝土中应用的试验研究

蒸压PHC管桩是广泛应用的一种桩基材料,然而在生产和施工中桩身容易产生微裂纹。鉴于水泥基渗透结晶型防水材料具有良好的裂缝修复能力,选用掺入型和涂刷型两种水泥基渗透结晶防水材料,通过对管桩混凝土试件施加不同应力水平的模拟裂纹,分别在空气、自来水、盐水等三种方式下养护,对比研究其对管桩混凝土裂缝的修复能力。研究结果显示,掺入型防水材料对管桩混凝土裂缝基本无修复能力,不适用于管桩混凝土,而涂刷型防水材料对管桩混凝土裂缝可能有一定修复能力。     

乳酸钙掺量对微生物自修复混凝土裂缝修复宽度与抗压强度的影响

基于微生物矿化沉积的混凝土裂缝自修复技术可以有效地对混凝土裂缝进行修复。营养物质作为微生物代谢反应过程中的底物,其掺量可能对自修复混凝土的裂缝自修复能力及基本力学性能产生较大的影响。课题组以科氏芽孢杆菌为裂缝自修复剂、以膨胀珍珠岩作为自修复剂的载体,以乳酸钙作为营养物质,研制出一种新型裂缝自修复混凝土,主要考察了乳酸钙掺量对该混凝土的裂缝自修复能力与抗压强度的影响。试验结果表明,研制的裂缝自修复混凝土表现出良好的裂缝自修复能力,28 d修复养护后的裂缝最大修复宽度可达0.67 mm;随着乳酸钙掺量的增加,混凝土抗压强度呈现出先上升后下降的趋势,当乳酸钙掺量为胶凝材料质量分数的1.05%时,相比未掺乳酸钙的对照组增加了16.3%。     

纳米级混凝土防水修复材料性能试验研究

纳米级混凝土防水修复材料是基于纳米技术设计的用于混凝土微裂缝修复、提高其抗渗性与耐久性的新型水性渗透结晶材料。通过预制不同宽度的裂缝,经过1~2次的喷涂和浸泡处理,研究其在密封干燥和密封潮湿环境下对混凝土裂缝修复效果的影响;同时,通过抗渗试验研究其对混凝土抗渗效果的影响。试验结果表明:纳米级防水修复材料具有优异的混凝土微裂缝修复效果,能明显提高混凝土的抗渗性。     

水泥基材料裂缝自愈合行为研究机理

综述了国内外近年来水泥基材料微裂缝自修复机理研究的相关文献,归纳了对水泥基材料微裂缝自修复机理的主要研究成果及自修复机理的主要研究方法,指出水泥基材料微裂缝自修复机理和技术是国内外近年来的研究热点,该技术对提高水泥基材料的耐久性和可靠性意义重大。     

混凝土的微生物自修复技术研究进展

混凝土其最大的缺点是表面及内部容易产生微裂缝。微生物诱导碳酸盐沉积被认为是一种有效的微生物修复混凝土的策略,目前已逐渐引起人们的关注。在阐述了混凝土裂缝自修复机理的基础上,对近年来利用微生物的碳酸盐沉积作用修复混凝土方面的研究现状和成果进行了系统的综述,并对未来该领域有待解决的一些问题提出建议。     

混凝土开裂机理及其生物水泥修复评述

对于混凝土工程来说,裂缝一直是难以攻克的问题。综述了裂缝的机理、类型、危害及其修复方式,并专门介绍了诸如渗透结晶自修复技术,电解沉积自修复技术等混凝土裂缝自修复技术,另外还介绍了微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)修复技术,系统描述了基于此技术研制的生物水泥,包括其作用机理、生物固定载体、作用效果等内容。与传统的修复材料相比,生物水泥是更为绿色环保的新型胶凝材料,但与此同时,这种水泥仍存在一些不足,有待进一步的研究和改进。     

混凝土结构裂缝修复技术研究进展

混凝土裂缝存在于整个结构服役过程之中,它的存在严重影响着结构安全、耐久性和结构外观。简要阐述了混凝土结构裂缝修复的重要性,详细介绍了混凝土置换法、填充灌浆法、表面修补法、结构加固法、电化学沉积法、混凝土裂缝自修复法及聚脲技术这七种修复技术的适用条件、施工工艺和优缺点,其中聚脲修复技术因具有优异的修复性、耐久性、绿色环保性而成为新一代裂缝修复技术。     

水下混凝土裂缝修补技术的进展

对水下混凝土裂缝的各种现有修补方法作了概述,现行最为常用的方法有表面封闭技术和深入裂缝内部的全面性修补技术,其中全面性修补又包括水下灌浆技术和水下裂缝自修复技术。仿生自愈合混凝土的裂缝修复技术与常用方法的本质性差别显示了修补技术的智能化发展方向。由于仿生自愈合技术的不成熟以及水下修补的特点,水下仿生自愈合混凝土有待进一步研究。     

混凝土裂缝自修复的研究进展

综述了混凝土裂缝自修复的研究现状及进展，阐述了混凝土裂缝自修复技术及其自修复机理，分析讨论了此领域尚存在的问题及今后的研究方向。     

国外混凝土裂缝的自修复技术

混凝土的裂缝，长期以来一直是学术界和工程界所研究的一个重要课题。国内外发表了大量的有关混凝土裂缝的成因、评估与修补的文献。混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的。形成混凝土裂缝有许多原因。大量调查研究认为，混凝土中裂缝的产生主要是由变形（包括结构因温度和湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因）及外荷载（动、静荷载）直接应力引起的。目前已经有多种评价、修补混凝土裂缝的方法。研究并设计混凝土裂缝自修复的技术是国外近些年提出的混凝土裂缝修补的新方法。裂缝自修复技术指混凝土在外部或…     

自修复混凝土技术的现状与发展

自修复混凝土（SHC）技术是一种新型混凝土修补技术,利用混凝土中添加的自修复剂或微生物等使得混凝土中的裂缝自行愈合,从而延长混凝土使用寿命,减少环境污染和资源浪费。本文介绍了自修复混凝土技术的原理、发展、研究热点及未来的趋势和应用前景。     

微生物矿化修复混凝土裂缝抗渗水性能试验研究

微生物裂缝自修复混凝土能够有效地实现裂缝的自我诊断和自我修复。利用好氧嗜碱微生物Bacteria.H1的矿化沉积作用,将其作为自修复剂,且用膨胀珍珠岩固载Bacteria.H1,研制出了一种新型裂缝自修复混凝土。通过扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)对裂缝填充物进行分析,养护28 d的修复结果证明该研究方法具有较好的自修复能力,试验中自修复混凝土修补最大裂缝宽度是0.72 mm,是普通混凝土最大自修复宽度的1.8倍,且裂缝沉淀物是以球形和棱柱体形式存在的碳酸钙晶体。通过抗渗水性能试验的研究,自修复混凝土试件养护7 d后,渗水系数比普通混凝土低72.28%,表明这种新型自修复混凝土具有良好的抗渗水性能。     

探讨土木工程中混凝土裂缝的原因与解决对策

土木工程建设规模日益扩大的趋势下,要重点关注和研究土木工程中混凝土裂缝的形成原因,提出土木工程中混凝土裂缝的处理技术,从原材料控制、优化施工配合比、拌和料质量控制、施工工艺控制、基层养护等角度入手,探索土木工程中混凝土裂缝的解决对策,较好地保证土木工程中混凝土结构的承载力、耐久性和抗渗性。     

混凝土损伤自修复仿真分析与试验研究

利用修复胶粘剂对裂缝的填充及修复特性,研究了一种内置胶囊自修复混凝土。通过有限元分析软件ANSYS,对内置胶囊混凝土的损伤自修复全过程进行了计算分析,揭示了损伤自修复的机理。通过试验验证了计算分析方法的正确性和合理性。试验结果表明:内置胶囊混凝土具有良好的自修复能力,一旦混凝土中出现损伤或裂缝,修复胶囊及时破裂,其中的修复胶粘剂流出,使其修复;修复后的混凝土试件,其性能有所提高。     

不同环境下混凝土裂缝自愈合的研究现状及发展

混凝土裂缝自愈合指的是混凝土结构开裂后其自身会自动修复裂缝乃至愈合。主要介绍了国内外关于混凝土在不同环境下裂缝自愈合的程度及其变化,以及国内外关于研究自修复自愈合混凝土所应用的各类方法措施及其取得的成果和应用,并针对当前研究现状进行了总结分析和对这一领域的展望。     

混凝土裂缝修复的研究进展

裂缝是混凝土的常见问题,极大影响了混凝土结构的使用效能,给土木工程和建筑行业带来了巨大的经济损失,严重制约了混凝土工程的发展。为满足混凝土耐久性的工艺要求,需及时对裂缝进行修复。该文着眼于实际应用和高新技术的发展前沿,介绍了填充法、灌浆法、自修法和微生物法的发展情况,对混凝土修复方法进行了展望。