微生物水泥用于混凝土表面缺陷修補的應用研究

毛永華，徐 耀，李文培，馬鋒玲，王利娜

(1.中國人民解放軍91053部隊，北京 100070；2.中國水利水電科學研究院材料研究所，北京 100038)

0 引 言

近年來，混凝土缺陷修復已成為一個重要的獨立行業(yè)，許多混凝土表面防護及缺陷修補材料不斷問世并發(fā)揮了重要作用，如聚合物砂漿、環(huán)氧類樹脂、水泥基滲透結晶型材料以及高分子灌漿材料等。但是如何解決這些有機材料與混凝土材料之間的相容性，進一步提高其抗老化性能和耐久性能，增強其環(huán)境友好性，一直是眾多研究者們致力突破的研究方向[1]。自然界中的某些微生物(如產(chǎn)脲酶的Bacteria B)，通過為之提供豐富的鈣離子及氮源的營養(yǎng)鹽，能夠快速析出具有優(yōu)異膠結作用的方解石型碳酸鈣結晶，可將松散砂顆粒膠結成為整體，有效改善砂的工程性質，這一微生物成礦作用被稱為微生物誘導方解石沉積(MICP)技術[2]，其碳酸鈣產(chǎn)物作為新一代膠凝材料，即微生物水泥。

微生物誘導礦化反應生成物質為碳酸鈣，其本身為一種天然石材，不僅具有優(yōu)異的環(huán)境友好性和耐久性，而且與水泥基材料相容性極佳。近年來，運用微生物礦化技術修復混凝土缺陷在許多國家逐漸開展，并展現(xiàn)出良好的應用前景。

本研究主要針對混凝土表面缺陷修復問題，在室內工藝參數(shù)優(yōu)選試驗的基礎上，于2021年1月在某碼頭進行了現(xiàn)場混凝土表面缺陷修補試驗研究。試驗期間當?shù)貧鉁?8～29 ℃，平均氣溫22.6 ℃，風速2～4級。

1 微生物水泥制備

試驗所用菌種為……