基于微生物–海藻酸钠的外修复材料及其协同修复裂缝效果

作     者：荣辉 陈禹廷 张津瑞 张磊 刘德娥 张颖 冯阳 王剑云 RONG Hui;CHEN Yuting;ZHANG Jinrui;ZHANG Lei;LIU Dee;ZHANG Ying;FENG Yang;WANG Jianyun

作者机构：天津城建大学材料科学与工程学院天津300384 天津城建大学天津市建筑绿色功能材料重点实验室天津300384 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of The Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2022年第50卷第8期

页      面：2087-2095页

核心收录：

学科分类：083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 08[工学] 09[农学] 081304[工学-建筑技术科学] 0903[农学-农业资源与环境] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 0833[工学-城乡规划学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51978439,52078321,52108238,52178264) 天津市交通运输科技发展计划项目资助(2018-38) 天津市重点研发计划科技支撑计划重点项目(20YFZCSN00520) 陕西省自然科学基础研究计划(2020JM-040) 

主　　题：微生物 海藻酸钠 混凝土 裂缝修复 

摘      要：针对当前基于微生物的外修复材料修复速率慢的技术难题,通过在现有微生物外修复材料体系中加入不同浓度(0.0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的海藻酸钠形成微生物–海藻酸钠体系的外修复材料,并对其基本性质和协同外修复效果进行分析。结果表明:随着海藻酸钠浓度的增加,微生物–海藻酸钠体系的外修复材料的黏度和流动度表现不同规律,其中黏度呈现出逐渐增大,而流动度表现为逐渐降低的规律。微生物–海藻酸钠的外修复材料所形成修复产物呈白色,具有一定弹性,修复产物组成以碳酸钙为主,同时形成的海藻酸钙凝胶填充在碳酸钙间的空隙中。对于不同宽度裂缝,微生物–海藻酸钠的外修复材料所形成微生物海藻酸钙水凝胶均可以实现瞬时堵漏,使得试样渗水系数减低,抗压强度提高。尤其对于1.0 mm裂缝,使用海藻酸钠浓度为0.5%时的修复效果最好,保持水压为1 kPa作用下可以使渗水系数由9.76降至0,同时7 d时的强度恢复率可达到22.7%。