微生物混凝土裂缝修复层厚度及其影响研究

作     者：彭海鑫 

作者单位：重庆三峡学院 

学位级别：硕士

导师姓名：郭远臣

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：微生物 修复层厚度 混凝土裂缝 混凝土性能 

摘      要：利用微生物诱导碳酸盐沉淀以实现混凝土微裂缝的自修复成为近年来的研究热点。目前,裂缝修复宽度已基本满足工程要求,但修复层厚度还不够。而修复层厚度是评价裂缝修复质量的重要指标。本文研究了自修复的影响因素,为提高修复层厚度提供依据。研究了p H值、碳酸钙浓度、尿素浓度对微生物生命活动的影响;对负载材料、粉煤灰以及对修复层厚度的影响做了详细研究,在此基础上研究了修复层厚度对混凝土性能影响,主要工作如下:(1)研究了不同因素对微生物生命活动的影响。结果表明,当培养基的p H值大于11时,微生物生长停滞;随着钙离子浓度增加,微生物脲酶活性逐渐下降,当钙离子浓度为2.5 mol/L时,已检测不出脲酶活性;当尿素浓度超过2 mol/L时,随着尿素浓度继续增加,脲酶活性增量变化减缓。(2)研究了影响修复层厚度的因素。对比了陶粒、再生混凝土、剑麻纤维三种载体对修复层厚度的影响,陶粒作为微生物载体,其修复层厚度最厚,为145μm,相比无负载芽孢提高16%;通过研究粉煤灰对修复层厚度的影响,结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,修复层厚度也增加,当粉煤灰掺量为20%时,修复层厚度为152μm;采用了作为芽孢杆菌代谢所需的“内生氧源,发现,当掺量为胶凝材料的1%时,修复层厚度达到156μm。(3)研究了修复层厚度对混凝土性能影响。结果表明,随着修复层厚度的增加,抗渗修复率明显增加,当修复层厚度为168μm时,抗渗修复率为32.3%;抗压强度恢复率较对照组提高1.6个百分点;修复层厚度为137μm时,抗压强度增加增较对照组提高0.07MPa。