用于混凝土裂缝修复的微生物载体材料研究现状

裂缝是混凝土建筑物最普遍、最常见的病害之一。利用微生物矿化碳酸钙沉积修复混凝土裂缝具有广阔发展前景,其中载体作为储存并维持细菌活性的场所,是混凝土裂缝修复能顺利实施的关键。基于此,在分析国内外文献的基础之上,从固载理论,载体材料、应用现状,存在问题以及未来的研究方向五个方面对应用于混凝土裂缝修复领域的微生物载体材料的研究现状进行了论述,这对推进混凝土裂缝的微生物修复研究工作具有重要意义。     

微生物注浆修复混凝土结构在海洋工程中的应用研究

随着海洋工程项目建设的飞速增长,海洋工程混凝土结构面临着各种病害的侵扰,严重威胁到了结构的安全与正常使用。传统的水泥注浆与化学注浆修复混凝土结构,因环保性能问题限制了其在海洋工程中的应用。微生物注浆是近新兴起的一种用于土体加固和圬工结构修补的注浆技术。分析国内外学者对微生物注浆在混凝土结构修复及海洋工程中应用的实验研究。研究结果表明:微生物注浆法具有环保低能耗、施工扰动小、修复效果明显等优势,在修复海洋工程混凝土领域有广阔的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

石油污染土壤微生物联合修复技术研究进展

微生物联合修复技术处理成本低、环境影响小、无二次污染,且较微生物修复或植物修复效率更 高,耗时更短,成为当前的研究热点。文章介绍了植物-微生物联合修复、电动-微生物联合修复、氧化-微生物联 合修复和表面活性剂强化微生物修复四种联合修复技术,简要阐述了修复机理、适用范围和工艺参数,为生物 修复技术的选择提供了参考,并对以后生物修复的研究重点进行了展望。     

修复方式对墩身混凝土裂缝修复效果的影响

采用环氧树脂、纯微生物修复液、一次性灌砂加微生物修复液和三次均段灌砂加微生物修复液四种修复方式修复墩身混凝土裂缝，然后对4种修复方式下试样进行修复速率、面积修复率、声时下降率、抗压强度、矿物组成和微观形貌等内容分析。试验结果表明：①环氧树脂修复裂缝效率最高，仅需两次，且面积修复率能达到100%，微生物参与修复的方式中一次性灌砂修复裂缝效率最高，修复次数为40次，面积修复率能达到96.38%；②环氧树脂修复后的混凝土试样抗压强度提升最大，修复后可达基准混凝土力学性能的88.90%；一次性灌砂加微生物修复裂缝效果比环氧树脂略差，但修复后可达到基准混凝土力学性能的87.17%，修复效果相当；③一次性灌砂加微生物修复液修复裂缝后声时下降率最大，平均声时下降率15.91%，比环氧树脂修复深度更深；但相比环氧树脂，混凝土裂缝经纯微生物修复液和三次均段灌砂加微生物修复液修复后存在较多的孔隙，经一次性灌砂加微生物修复液修复后均匀性较差。     

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。     

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。     

石油污染土壤微生物联合修复技术研究进展

石油是一种具有生物毒性的复杂有机物,土壤中石油烃的过量积累会给生态环境和人类健康造成严重威胁。微生物联合修复技术因处理成本低、环境影响小、无二次污染等优点,且较微生物修复或植物修复效率更高,耗时更短,成为当前的研究热点。文章介绍了植物-微生物联合修复、电动-微生物联合修复、氧化-微生物联合修复和表面活性剂强化微生物修复四种联合修复技术,简要阐述了修复机理、适用范围和工艺参数,为生物修复技术的选择提供了参考,并对以后生物修复的研究重点进行了展望。     

自修复混凝土的研究进展

介绍了自修复混凝土的起源与发展,阐述了混凝土自修复的作用机理,在提出自修复混凝土修复材料选择的基础上,概述了现阶段自修复混凝土的研究现状,最后提出关于自修复混凝土的一点看法。     

塑性混凝土的性能与应用综述

塑性混凝土广泛用于水工建筑的土石坝基和坝体防渗墙以及病险坝体的修复处理等。从塑性混凝土的特点、性能、研究与应用等方面进行了简单介绍,最后指出塑性混凝土防渗墙在同类工程中可进一步推广应用。     

混凝土微生物自愈合技术研究进展

细小裂缝会造成混凝土结构耐久性损失,并产生高额的维修费用。采用微生物诱导碳酸钙沉淀以实现混凝土微裂缝的修复成为近年来的研究热点。微生物作为混凝土愈合剂,可改善混凝土的力学性能和耐久性,具有环保性、可持续性的特点。文章综述了目前相关研究成果,并对存在的一些问题和研究方向进行了讨论和展望。     

自愈混凝土的机理及工程应用研究

混凝土作为最普遍的建筑材料被广泛使用,然而裂缝是一个无法避免的问题。自愈混凝土可以弥补普通混凝土的缺点,在重大土木基础设施的及时修复等诸多方面有很大的潜力。通过收集、整合分析国内外自愈混凝土研究的文献,阐述了自愈混凝土工作的机理,展现了在不同温度和不同pH值下自愈混凝土中微生物脲酶的活性,并给出了其在工程应用中的建议。     

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%。     

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。     

脱盐与裂缝愈合同步的混凝土修复技术研究

电沉积可用于修复混凝土裂缝,而电化学脱盐是除去混凝土中氯离子的有效方法,两种耐久性修复方法都基于电化学原理。两种方法同时使用,可变以往脱盐、补缝两步耐久性修复方法为一步修复方法,这对于受氯离子污染并已出现裂缝的混凝土是十分有利的。目前这方面的系统研究还相对缺乏。利用电化学脱盐与电沉积的各自已有的成果进行了脱盐与裂缝愈合同步的研究,获取修补裂缝和脱盐综合效果最好的通电电流密度,同时研究裂缝宽度、保护层厚度的影响。     

基于微生物矿物沉积的混凝土开裂自愈合

为了保护存在于混凝土中的高碱环境中的细菌,采用吸水性强的沸石做载体;基于微生物的矿化理论,利用微生物技术对开裂混凝土进行自修复。水泥砂浆开裂自愈合的研究结果表明:开裂龄期为28 d时,对于含有和不含愈合剂的样品,修复效果存在显著差异,掺有愈合剂的样品,宽度在0. 1 mm以内的裂缝能够完全修复。     

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。     

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。