基于微生物诱导矿化的水泥基材料裂缝自修复性能试验研究
发布时间：2021-06-07 08:59
通过微生物诱导,进行机理试验协同促进增强了自然环境中水泥基材料材料自愈合特性研究。主要研究结果如下:（1）利用库区腹地天然资源和环境条件采集微生物样本并在实验室诱导变异、筛选出了目标微生物,该微生物环境适应性强且无毒无害,经革兰氏染色和镜检确定其为一种嗜碱芽孢杆菌。通过相容性试验将微生物实验与土木工程材料试验有机结合,三大版块试验平行展开相互对照与促进,最终将一定浓度的菌液加入预制有微裂缝的混凝土试块中,经过观测发现裂缝自愈合效果显著,为微生物触发水泥基材料裂缝自愈合的工程实践奠定了基础。（2）测定了不同批次不同龄期的混凝土试块的基本力学指标,并在实验室预制微裂纹模拟裂缝在水泥基材料中的发生发展过程,并借助光纤光栅传感装置对裂缝进行了动态损伤检测。在不同浓度梯度下寻找最适宜微生物生存的浓度（菌液浓度,缓冲液浓度）,培养基类型、培养周期视微生物生存的具体要求而定。获得目的微生物后,按实验要求浓度培养,而后分离纯化,在无菌环境下配制微生物与缓冲液的合理浓度,发现酶的活性会影响菌液的产率,因而酵母浸粉、棉籽饼粉所取的量会影响产率。由分析知,酵母浸粉浓度在2之前呈现缓慢上升趋势,在2之后逐渐下...
【文章来源】：重庆三峡学院重庆市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土收缩开裂趋势分析模型
3.人为施工工艺不恰当，致使材料受力不均匀和对健康质量维护不当；4.不同施工工程中混凝土裂缝的几种基本形式/类型/成因：1）常见施工工程中混凝土裂缝的几种基本形式：荷载裂缝 load crack（结构性裂缝 structural crack）；收缩裂缝 shrinkage crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；温度裂缝 temperature crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；沉降裂缝 settlement crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；2）水利工程中水泥混凝土裂缝的类型：收缩裂缝 shrinkage crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；温度裂缝 temperature crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；沉降裂缝 settlement crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；在一般大型水利设施当中，由于使用了泌水率、沉降量大的塑性混凝土和有假现象的水泥。混凝土产生缓慢下沉，混凝土沉降时受到钢筋、预埋件的阻碍，产生力和剪力，顺着阻碍物出现沉降裂缝。在一般情况下因为定位性能差，检测手段的限性，得到内部扩展到表面才能被检测到[22-23]。
（a）水下裂缝图像 （b）预处理图像 （c）分割后图像 （d）最终检测结果图 1.3 复杂水下大坝表面裂缝检测[23]3）混凝土桥梁裂缝的成因：混凝土收缩引起的裂缝（a crack caused by shrinkage of concrete）；温度变化引起的裂缝（a crack caused by temperature change）；由荷载引起的裂缝（a crack caused by a load）；地基变形引起的裂缝(a crack caused by deformation of foundation)；钢筋锈蚀引起的裂缝(a crack caused by corrosion of reinforcement)；1.2 几种混凝土开裂理论的分析与评价微观上的混凝土裂缝在某种程度上来说是必然的，它是水泥基材料混凝土结构成型后与生俱来的产物。排除其它外因力的条件下任由自身性质反应慢慢硬化，同样会产生细微的裂缝，约小于 0.05mm，需要借助专业仪器才能测量。混凝土是一种不良
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微生物矿化沉积的裂缝自修复混凝土抗压强度试验研究[J]. 周梦君,张家广,李珠,冯涛,赵林. 混凝土. 2018(03)
[2]喷射超高韧性水泥基复合材料加固带裂缝素混凝土梁的力学性能试验研究[J]. 李伟平,穆富江,王激扬,丁海洋,徐世烺. 世界地震工程. 2018(01)
[3]微生物矿化作用在混凝土裂缝自修复中的应用[J]. 邱钟宏,黎萍. 现代物业(中旬刊). 2018(02)
[4]水泥基材料中微生物矿化机理及理论模型研究[J]. 袁晓露. 混凝土. 2017(09)
[5]混凝土受弯构件挠度控制可靠度分析[J]. 姚继涛,刘伟,宋璨. 建筑结构学报. 2017(09)
[6]自愈合行为对水泥基复合材料力学性能恢复的影响[J]. 邓涵文,钱吮智. 东南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]基于微生物矿化沉积的裂缝自修复混凝土微观及物相分析[J]. 冯涛,张家广,李珠,周梦君. 新型建筑材料. 2017(06)
[8]COMSOL Multiphysics在混凝土耐久性研究中的应用现状[J]. 谭业文,王曙光,徐锋,刘伟庆,陈宣东,梁羽. 硅酸盐学报. 2017(05)
[9]光纤光栅传感器在隧洞裂缝实时监测中的应用[J]. 王嵩,田振华. 中国水能及电气化. 2017(03)
[10]正交异性钢桥面板疲劳问题的研究进展[J]. 张清华,卜一之,李乔. 中国公路学报. 2017(03)
博士论文
[1]大跨度预应力混凝土箱梁桥收缩徐变及温度效应的数值试验研究[D]. 曾庆响.华南理工大学 2015
[2]分布式光纤传感技术在结构应变及开裂监测中的应用研究[D]. 毛江鸿.浙江大学 2012
硕士论文
[1]大体积混凝土结构抗裂设计和评价[D]. 王涌.苏州科技大学 2017
[2]周期性温湿度作用下混凝土材料湿热耦合变形试验研究[D]. 盛凯.安徽工业大学 2016
[3]基于混凝土干缩试验及数值模拟的现浇楼板裂缝控制研究[D]. 朱超.重庆大学 2016
[4]掺膨胀剂HCSA的超高性能混凝土性能的研究[D]. 刘永强.湖南大学 2014
[5]微生物用于砂土胶凝和混凝土裂缝修复的试验研究[D]. 张越.清华大学 2014
[6]微生物诱导碳酸钙沉积防渗堵漏的试验研究[D]. 姜欢.山东建筑大学 2014
[7]水泥基材料的自愈合特性研究[D]. 张军学.武汉理工大学 2012
[8]混凝土构件裂缝的计算理论及有限元分析[D]. 赵强.武汉理工大学 2007
本文编号：3216284
【文章来源】：重庆三峡学院重庆市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土收缩开裂趋势分析模型
3.人为施工工艺不恰当，致使材料受力不均匀和对健康质量维护不当；4.不同施工工程中混凝土裂缝的几种基本形式/类型/成因：1）常见施工工程中混凝土裂缝的几种基本形式：荷载裂缝 load crack（结构性裂缝 structural crack）；收缩裂缝 shrinkage crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；温度裂缝 temperature crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；沉降裂缝 settlement crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；2）水利工程中水泥混凝土裂缝的类型：收缩裂缝 shrinkage crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；温度裂缝 temperature crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；沉降裂缝 settlement crack（非结构性裂缝 non-structural crack）；在一般大型水利设施当中，由于使用了泌水率、沉降量大的塑性混凝土和有假现象的水泥。混凝土产生缓慢下沉，混凝土沉降时受到钢筋、预埋件的阻碍，产生力和剪力，顺着阻碍物出现沉降裂缝。在一般情况下因为定位性能差，检测手段的限性，得到内部扩展到表面才能被检测到[22-23]。
（a）水下裂缝图像 （b）预处理图像 （c）分割后图像 （d）最终检测结果图 1.3 复杂水下大坝表面裂缝检测[23]3）混凝土桥梁裂缝的成因：混凝土收缩引起的裂缝（a crack caused by shrinkage of concrete）；温度变化引起的裂缝（a crack caused by temperature change）；由荷载引起的裂缝（a crack caused by a load）；地基变形引起的裂缝(a crack caused by deformation of foundation)；钢筋锈蚀引起的裂缝(a crack caused by corrosion of reinforcement)；1.2 几种混凝土开裂理论的分析与评价微观上的混凝土裂缝在某种程度上来说是必然的，它是水泥基材料混凝土结构成型后与生俱来的产物。排除其它外因力的条件下任由自身性质反应慢慢硬化，同样会产生细微的裂缝，约小于 0.05mm，需要借助专业仪器才能测量。混凝土是一种不良
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微生物矿化沉积的裂缝自修复混凝土抗压强度试验研究[J]. 周梦君,张家广,李珠,冯涛,赵林. 混凝土. 2018(03)
[2]喷射超高韧性水泥基复合材料加固带裂缝素混凝土梁的力学性能试验研究[J]. 李伟平,穆富江,王激扬,丁海洋,徐世烺. 世界地震工程. 2018(01)
[3]微生物矿化作用在混凝土裂缝自修复中的应用[J]. 邱钟宏,黎萍. 现代物业(中旬刊). 2018(02)
[4]水泥基材料中微生物矿化机理及理论模型研究[J]. 袁晓露. 混凝土. 2017(09)
[5]混凝土受弯构件挠度控制可靠度分析[J]. 姚继涛,刘伟,宋璨. 建筑结构学报. 2017(09)
[6]自愈合行为对水泥基复合材料力学性能恢复的影响[J]. 邓涵文,钱吮智. 东南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]基于微生物矿化沉积的裂缝自修复混凝土微观及物相分析[J]. 冯涛,张家广,李珠,周梦君. 新型建筑材料. 2017(06)
[8]COMSOL Multiphysics在混凝土耐久性研究中的应用现状[J]. 谭业文,王曙光,徐锋,刘伟庆,陈宣东,梁羽. 硅酸盐学报. 2017(05)
[9]光纤光栅传感器在隧洞裂缝实时监测中的应用[J]. 王嵩,田振华. 中国水能及电气化. 2017(03)
[10]正交异性钢桥面板疲劳问题的研究进展[J]. 张清华,卜一之,李乔. 中国公路学报. 2017(03)
博士论文
[1]大跨度预应力混凝土箱梁桥收缩徐变及温度效应的数值试验研究[D]. 曾庆响.华南理工大学 2015
[2]分布式光纤传感技术在结构应变及开裂监测中的应用研究[D]. 毛江鸿.浙江大学 2012
硕士论文
[1]大体积混凝土结构抗裂设计和评价[D]. 王涌.苏州科技大学 2017
[2]周期性温湿度作用下混凝土材料湿热耦合变形试验研究[D]. 盛凯.安徽工业大学 2016
[3]基于混凝土干缩试验及数值模拟的现浇楼板裂缝控制研究[D]. 朱超.重庆大学 2016
[4]掺膨胀剂HCSA的超高性能混凝土性能的研究[D]. 刘永强.湖南大学 2014
[5]微生物用于砂土胶凝和混凝土裂缝修复的试验研究[D]. 张越.清华大学 2014
[6]微生物诱导碳酸钙沉积防渗堵漏的试验研究[D]. 姜欢.山东建筑大学 2014
[7]水泥基材料的自愈合特性研究[D]. 张军学.武汉理工大学 2012
[8]混凝土构件裂缝的计算理论及有限元分析[D]. 赵强.武汉理工大学 2007
本文编号：3216284
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