混凝土裂缝控制新型技术——微生物自修复

混凝 土裂缝微生物 自修复的研 究现状 在 自然界 中，微生物会在细胞 内部或是细胞外部通过
一
、
自身的化学作用合成一些不易溶解的有机物或是无机化合
物 ，例如蛋白质多糖复合物以及各种硅酸盐，碳酸盐等无机
盐。通过对微生物合成 的无机化合物以及有机物进行分析 ， 可以了解到每种微生物合成化学物质 的种类，而微生物合成 的这些化学物质也可以进行有选择性 的黏结或是填塞一些具 有渗透性的有空介质 ，因此可以在混凝土裂缝的 自修复过程
２微 生 物 形成 无 机 盐 沉 淀 的 关键 点
为 了研 究 出微 生 物在 合 成 无机 盐 后 这 些 无机 盐是 如何
形成沉淀 的 ，我们 可以通过 实验来验证 。在微生 物的选择
上 ，可 以对 大肠杆菌 以及 巴氏芽孢杆菌进行 对比实验 ，实 验 主要 是需要验证微 生物的酶 化作 用是 引起碳酸 盐沉淀的
中都 会 出现 无 机盐 沉 淀 的 现 象 ，溶 液 中 沉 淀 了众 多 的 方 解 石 晶体 。在 无机 物沉 淀 的 现 象 发 生 后 ，含 有 微 生 物 溶 液 的 Ｐ Ｈ 值 得 到 了提 高 ，这 主 要 是 因 为溶 液 中 的 钙 离 子 发 生 反
当长一段时间的粘结功能，因此使用起来也比较方便。多年
在实际的使用过程 中，技术人 员发现微 生物的 自修复作用 会对混凝土 自身 的性能产生 一些影响 ，但是微 生物 自修复
微生物修复技术进行讨论。
二 、微生物修复混凝土裂缝的原理 １ ． 微生物是如何 形成 无机盐 沉淀的
微 生物 在具体 的生成 无 机盐 以及有 机物 的过程 中， 往 往 是 在 潮 湿 的环 境 中生 成 的 。这 是 因 为潮 湿 的环 境 中厌
氧微生物会生成尿素酶 ，并且尿素酶能够进行水解反应 ， 将尿素水解成 为二氧化碳 以及氨气 。而 二氧化碳 能够和 周 围的钙离子产生反应 ，从而生成碳酸盐沉淀 （ 主要是碳酸 钙 ）。在此过程 中，微生 物不仅仅是合成 了尿素酶 ，同时 也能够 为碳酸盐沉淀提供 了成核地点 ，让碳酸盐 能够尽快 的成 为碳酸盐 固体并且得到聚集而沉淀下来。
微生物为混凝土 的其他裂缝进行 自 修复 ， 减 少了混凝 土的 修复成 本。在混凝土使用耐久性 方面 ，如果 使用 了微 生物
进行 自修复 ，那么微生物在进行无机盐沉积 的过程 中会消 耗 一定量的混凝土 中的氢氧化钙 ，因此在 这样 的情况下 ，
盐芽孢杆菌 、希瓦 氏菌 、绿脓杆 菌、大肠杆菌、科 氏芽孢 杆 菌等等。通过这些微 生物 与培养 基、缓冲液 以及能够提 供 沉淀所使用 的含有钙离子 的溶 液进 行组合 ，从而实现 了
混凝土中的碱性环境会遭到破坏 ，碱性程度 会降低 ，因此 混凝土中的钢筋会 因为碱性环境 的破坏而 受到一 些负面的
影响 ，因此在使用微生物进行混凝土 的 自修复过程 中也应
微 生物的繁殖 以及采集 ， 并且 可以在微 生物发生反应后使
用无机物 的沉淀来对混凝土 裂缝 进行 进一步的修复。但是
以来 ，土 木工 程 、地 质 工程 的研 究 人 员发 现 了微 生物 的 这种
特性，并且已经对微生物在混凝土裂缝的 自修复功能上展开 了研究，目前 已经取得了较大的进展，并且进一步地在实际
建筑 建造 的过 程 中开 始普 及微 生物 自修 复 。
应合成 了无机盐沉淀 ，无法形成 游离的钙离子。通过实验 表明 了酶化作用对于微生物形成无机物结晶过程 中的重要 作 用。
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混凝土裂缝控制新型技求 微生物自修复
一 石 战 中
在 我 国 经 济 发 展 的 道 路 上 ，建筑 的作 用 十 分 巨 大 ，它
是一切工业以及人民生活工作的基础。因此保障建筑的安 全也就显得十分重要。在建筑建造的过程中 ，混凝 土是不 可或缺 的，它是建筑能够建造的前提条件。但是在混凝土 的实际使用过程中 ，经常会出现开裂的问题。混凝 土裂缝 如果不加 以控制 ，那么就会对建筑的质量造成巨大损害 ， 如果 遇上 自然灾 害那 么建筑很 可能 无法承 受 ，甚 至会倒 塌 ，对我国人 民的生命财产安全造成巨大的危害。为 了控 制混凝土裂缝 ，多年来国 内外提出 了各种办法。在这其中 微生物 自修复技术是一种控制混凝土裂缝较好的方式。通 过微生物能够让混凝土裂缝进行 自行修复 ，从而让 混凝 土 裂缝得到较好的控制 ，并使建筑质量也得到保证。而为 了 在实际使用过程 中起到微生物修复的真正效果 ，就需要对
关键 。在 实验 中 ，我 们 使 用相 同 的 物质 来 让 两种 微 生 物 产 生酶化 反应 ，在经过 了２ ０ ／ Ｊ ＼ 时 后 ，我 们 发 现 矿 物 沉 积 现 象基 本 停 止 ，通 过 实验 我 们 可 以发 现 ，如果 没 有 加入 微 生 物 ，那 么 不 会产 生 无机 物 沉淀 ，而 如 果 是 死 亡 的微 生 物 也
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》 工 程 技 术
三、微生物 自修复对于混凝 土自身性能的影响 传统建筑工业 中 ，使用的混凝土往往是使用水泥 ，砂 子 ，以及化学外加剂等材 料组成 的。在混凝土 的裂缝修复 过程 中，使用 的微 生物种 类主要包括 了巴氏芽孢杆菌 、耐
物不断 的进行繁殖 ，以保证在 日后 的使 用过 程中也能够让
中加 以利 用。 并且 这 些 化学 物质 在 微生 物 死亡 后 也会 保持 相
不会发 生反应产 生无机物沉淀 。当含 有微 生物的溶液中加
入 了尿 素酶抑 制剂 ，含 有巴氏芽孢杆菌 以及大肠杆 菌的溶 液 中没有发 生无机物 沉淀的现 象 ，但是 如果 溶液 中不含 尿
素酶抑 制剂 ，那 么含 有大肠杆 菌以及巴 氏芽孢杆 菌的溶液