微生物灌浆碳酸钙沉积规律

贾 强, 丁 鹏

(1.山东建筑大学 土木工程学院, 山东 济南 250100; 2.山东建筑大学 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室, 山东 济南 250100)

现有的许多化学灌浆材料，如环氧类树脂等在混凝土缺陷修复中发挥了重要作用.但是其与水泥基材料相容性差、易老化、黏性较高，只能封堵较宽的、深度不大的裂缝[1].微生物矿化封堵混凝土裂缝用材料固化前黏性很低，沉积生成的方解石等性质稳定，与混凝土材料结合性好[2]，因此在堵漏工程中有广阔的应用前景.

微生物诱导生成碳酸钙的原理是微生物利用自身产生的尿素酶，将尿素分解为NH3和CO2，若细菌周围有Ca2+，细菌细胞中带负电荷的有机单层膜就会不断地螯合Ca2+，引起碳酸钙晶体沉积[3].Boquet 等[4]发现，自然界中有些微生物能够利用自身的生命活动诱导碳酸钙沉积.微生物封堵研究主要由荷兰研究机构GeoDelft发起，旨在通过调整土壤特性，改变土壤各项系数[5].Blauw等[6]通过向装满砂的PVC管中灌注营养物质，使管中央处隔板上的小孔得以封堵.Cyprien等[7]将巴氏芽孢八叠球菌、氯化钙和尿素连续向砂柱中注入，发现砂柱中的渗透速度显著降低.Li等[8]研究发现，先在较宽的裂缝内填注砂或石英粉，再用细菌修补裂缝非常有效.钱春香等[9]利用细菌覆膜方法，将混凝土试样的吸水系数降低了1个数量级.贾强等[10-11]在墙体外侧制作灌浆槽，实施生物灌浆，对天窗处的水平裂缝进行成功封堵.由此可见，微生物修复裂缝的效果已在……