編號：JCHY00527
篇名：微生物與礦物建筑材料的相互作用(英文)
作者：Nele DE BELIE； WANG Jianyun； Willem DE MUYNCK； Sandra MANSO
關(guān)鍵詞：生物侵蝕； 生物固化； 碳酸鈣沉淀； 自修復(fù)； 生態(tài)墻壁；
機構(gòu)： Magnel Laboratory for Concrete Research,Ghent University； Laboratory of Microbial Ecology and Techno
摘要： 綜合介紹了比利時根特大學(xué)Magnel實驗室與其他合作單位關(guān)于微生物與建筑材料(混凝土和石材)之間相互作用的研究概況。第一個研究課題是生物硫酸腐蝕,主要研究混凝土下水道系統(tǒng)和儲肥設(shè)施的侵蝕。整個過程可用純化學(xué)或微生物侵蝕實驗來模擬。利用化學(xué)硫酸實驗來模擬侵蝕過程的缺點是忽視了混凝土本身的殺菌效果。微生物實驗結(jié)果表明使用具有高度中和能力的材料可限制生物腐蝕的發(fā)生。因此,生物硫酸侵蝕模型中不但需要考慮耐久性(如孔隙率),也需要把混凝土堿性列為參數(shù)之一。第二個研究課題是細菌在膠結(jié)固化和混凝土自修復(fù)中的應(yīng)用。細菌誘導(dǎo)產(chǎn)生的碳酸鈣用于水泥基材料和石灰石的表面防護。研究表明:沉積在表面的生物碳酸鈣可有效降低混凝土吸水率、碳化和氯離子侵蝕;還能提高混凝土抗凍融性能。多孔石灰石表面固化深度可達到30mm甚至更多,固結(jié)區(qū)的強度可增加300%。與此同時,微生物碳酸鈣也被應(yīng)用于混凝土裂縫自修復(fù)。細菌先被固載于硅藻土或微膠囊內(nèi),然后加入到混凝土中與其一起攪拌。結(jié)果顯示:加有硅藻土固載的細菌的砂漿試塊上0.15~0.17mm寬的裂縫可在40d內(nèi)被細菌誘導(dǎo)產(chǎn)生的碳酸鈣完全修復(fù);而加有微膠囊固載的細菌的試塊上1mm寬的裂縫可以在3周內(nèi)自修復(fù)完畢。微生物在混凝土中的另一個應(yīng)用是創(chuàng)造綠色生態(tài)混凝土墻壁。這種混凝土墻壁經(jīng)過特殊設(shè)計獲得特定的微觀結(jié)構(gòu)和生物兼容性,從而可充當(dāng)生物生長的基體。為了適于生物生長,使用低pH值的磷酸鎂水泥混凝土和碳化水泥混凝土,并對其他影響生物兼容性的因素如混凝土孔隙率、表面粗糙度等進行了優(yōu)化研究。
