專利名稱：一種微生物成因水泥或混凝土及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物建筑材料，具體地說涉及到一種微生物成因水泥或混凝土 及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明可用于磚石古建筑的保護(hù)與修復(fù)、混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)和液化砂土地基處理等。
技術(shù)背景我國兒千年歷史的磚石古建，多由石灰石、白云巖和大理石及粘土磚等建 造而成。這些磚石材料剛性較大，具有硬脆性的特點(diǎn)；而且結(jié)構(gòu)本身具有很多 孔隙，和環(huán)境的接觸表面積很大，因此非常容易被侵蝕和污染，降低了建筑物 原有的受力能力，在受到外力或者自身重力的作用下，極其容易破壞開裂和變 形，使建筑物遭受破壞。過去工程技術(shù)人員曾嘗試?yán)闷胀ㄋ嗷蚧瘜W(xué)建材粘 接那些有保護(hù)價(jià)值的古建筑卜-已經(jīng)開裂破壞的磚石，并給脆弱的磚石古建筑表 面覆蓋卜.一層堅(jiān)固的保護(hù)層；然而，這種方法不但常常會(huì)堵塞石頭上的孔隙， 使得潮氣無法自由出入，使其喪失呼吸能力，加速了磚石的毀壞過程；而且， 因材質(zhì)或顏色不同，達(dá)不到高質(zhì)量修復(fù)古建筑的目的，甚至造成環(huán)境污染。同 時(shí)，我國大量土木工程設(shè)施正在和將要面臨著裂縫修復(fù)和地基處理的任務(wù)，需 要多種修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)的先進(jìn)方法；目前常用的裂縫修補(bǔ)材料有無機(jī)材料和有機(jī)材料。 無機(jī)材料主要有石灰水、氫氧化鋇及硅酸鹽等。這些方法存在溶解度小、吸收 C02速度慢、加固效果不穩(wěn)定、以及可能分解有害的鹽分等缺點(diǎn)。丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂等有機(jī)聚合物由于其較好的粘接性、 防水性、抗酸堿性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于石材的保護(hù)和加固。但是有機(jī)聚合物 存在耐候性難以保證、透水透氣性差等問題，難以達(dá)到高質(zhì)量古建保護(hù)及修復(fù) 的目的。美國專利《微生物成礦堵漏》(Bacteriogenic mineral plugging)(申請(qǐng)?zhí)?5,143,155)公開了利用微生物形成的礦物結(jié)晶來降低地下地層的滲透性，用來 幫助油田提高產(chǎn)量或者控制(降低)蓄水層污染物的流出，但是這種方法所形 成的礦物沉淀數(shù)量及強(qiáng)度較低，不能滿足在土木工程上應(yīng)用的需要。東南大學(xué)的專利《利用微生物沉積制備碳酸鈣的方法》(專利號(hào)ZL200510094744.5)公開了利用微生物沉積制備碳酸鈣的方法，該方法所得碳酸 鈣為顆粒狀，微觀結(jié)構(gòu)為球狀方解石晶體，可用作建筑填充料，但是達(dá)不到工 程應(yīng)用所需的強(qiáng)度及尺寸。綜上所述，目前所用的裂縫修補(bǔ)材料都存在一些缺陷。閔此亟需尋找新的 磚石古建筑或者混凝土的修復(fù)材料及其修補(bǔ)方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明第一 目的是提供一種微生物成因水泥。 本發(fā)明第二目的是提供一種微生物成因混凝土。 本發(fā)明第三目的是提供生成上述微生物成因水泥的生產(chǎn)方法。 本發(fā)明第四目的是提供生成卜.述微生物成因混凝土的生產(chǎn)方法。 本發(fā)明第五個(gè)目的是提供上述微生物成因水泥或混凝土在古建筑修復(fù)等的 應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，木發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種微生物成因水泥，按照如下方法制備 (1 )按照1:20 10冊(cè)的重量百分比將巴氏芽孢桿菌(Sporosarcina pasteui"ii)種菌接種于培養(yǎng)液中，在15 38'C下振蕩培養(yǎng)8 72h，得菌液；所 述的培養(yǎng)液的組成成份為養(yǎng)料、緩沖劑、銨源和去離子水；(2 )將步驟(1)所得菌液的pH調(diào)至6 9，然后將菌液和配合液按1:5 5:1體積比混合，得混合液；所述的配合液含有尿素和礦物鈣鹽；(3)將混合液在15 38'C下反應(yīng)2 72h，所得沉淀即為微生物成因水泥。 一種微牛物成因混凝土，按照如下方法制備 將上述微生物成因水泥步驟(2)中所述的混合液在15 38。C下反應(yīng)lh， 然后加入摻和料，接著在15 38。C下反應(yīng)2 72h，所得將摻和料粘結(jié)在一起的 產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土；或?qū)胶土涎b入定制容器，先用注射器連續(xù)兩 次分別注入去離子水，再用針筒吸取上述微生物成因水泥步驟(2)的混合液， 注入到定制容器中，在15 38'C下靜置2 72h，所得將摻和料粘結(jié)在一起的產(chǎn) 物，即為微生物成因混凝土；其中所述的慘合料是指砂?；蛘卟豢扇艿奶妓猁}、 硅酸鹽、硫酸鹽等之一種或幾種。上述歩驟(1)中所述的巴氏芽孢桿菌是指能產(chǎn)生脲酶的菌，該酶可以將尿 素分解，形成鉸根離子和碳酸根離子。h述巴氏芽孢桿菌是指ATCC⑧11859 (Sporosarcina pasteurii )或DSMZ 33(Sporosarcina pasteurii)等。ATCC 11859，可自美國菌種保藏中心購買，DSMZ 33可自德國菌種保藏中心購買。所述的培養(yǎng)液的組成成份及其重量百分比為養(yǎng)料1 3%、銨源0.5 2%、緩沖劑2 4%和去離子水為余量。上述培養(yǎng)液中所述的緩沖劑及其比例可以為tris 1 2%、 1M鹽酸1 2W。 上述培養(yǎng)液中所述的養(yǎng)料是指蛋白胨、酵母濃縮物或肉膏等至少--種。 上述培養(yǎng)液中所述的緩沖劑是指鹽酸、氫氧化鈉或tris等一種或幾種。 上述培養(yǎng)液中所述的銨源是指氯化銨、硫酸銨、硝酸銨或尿素等至少一種。 上述配合液中所述的礦物鈣鹽是指可溶性的礦物鈣鹽，或者是不可溶礦物鈣鹽的懸濁液。上述配合液的組成成分及重量百分比為尿素10 20%、礦物鈣鹽20 60% 和余量為水。所述的礦物鈣鹽可以是氯化鈣、四水合硝酸鈣等至少一種，其中氯化鈣的 重量百分比可以為0 20%，四水合硝酸鈣的重量百分比可以為0 40%上述微生物成因水泥或混凝土中所述的pH值可用HCl、 H2SO、 CH3C00H、 NaOH等進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述微生物成因混凝土中所述的用注射器向摻和料中注入去離子水的目的 是為了排去摻和料中的空氣。上述微生物成因水泥的生產(chǎn)方法，包括如下步驟 (1 )按照1:20 1000的重量百分比將巴氏芽孢桿菌(Sporosarcina pasteurii)種菌接種于培養(yǎng)液中，在15 38°C下振蕩培養(yǎng)8 72h，得菌液；所 述的培養(yǎng)液的組成成份為養(yǎng)料、緩沖劑、銨源和去離子水；(2 )將步驟(1)所得菌液的pH調(diào)至6 9，然后將菌液和配合液按1:5 5:1體積比混合，得混合液；所述的配合液含有尿素和礦物鈣鹽；(3)將混合液在15 38。C下反應(yīng)2 72h,所得沉淀即為微生物成因水泥。 上述微生物成因混凝土的生產(chǎn)方法，包括如下步驟將上述微生物成因水泥生產(chǎn)方法步驟(2)中所述的混合液在15 38C下反 應(yīng)lh，然后加入摻和料，接著在15 38"C下反應(yīng)2 72h，所得將摻和料粘結(jié) 在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土；或?qū)胶土涎b入定制容器，先用注射 器連續(xù)兩次分別注入去離子水，再用針筒吸取上述微生物成因水泥步驟(2)的 混合液，注入到定制容器中，在15 38"C下靜置2 72h，所得將摻和料粘結(jié)在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土；其中所述的摻合料是指砂?；蛘卟豢扇艿奶妓猁}、硅酸鹽、硫酸鹽等中的一種或幾種。上述巴氏芽孢桿菌是指ATCC 11859 (Sporosarcina pasteurii)或DSMZ 33 (Sporosarcinapasteurii)等。ATCC 11859"可自美國菌種保藏中心購買，DSMZ33可自德國菌種保藏中心購買。上述培養(yǎng)液的組成成份及其重量百分比為..養(yǎng)料1 3%、銨源0.5 2%、緩沖劑2 4%和去離子水為余量。上述培養(yǎng)液中所述的養(yǎng)料是指蛋白胨、酵母濃縮物或肉膏等至少一種。 上述培養(yǎng)液中所述的緩沖劑是指鹽酸、氫氧化鈉或tris等至少一種。 上述培養(yǎng)液中所述的銨源是指氯化銨、硫酸銨、硝酸銨或尿素等至少一種。 上述配合液中所述的礦物鈣鹽是指可溶性的礦物鈣鹽，或者是不可溶礦物鈣鹽的懸濁液。上述生產(chǎn)方法中所述配合液的組成成分及重量百分比為尿素10 20%、 礦物鈣鹽20 60%、余量為水。上述礦物鈣鹽可以是氯化鈣、四水合硝酸鈣等至少一種，其中氯化鈣的比 例可以為0 20%，四水合硝酸鈣的比例可以為0 40%上述生產(chǎn)方法中所述的pH值用HC1、 H2S04、 CH3C00H、 NaOH等進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述微生物成因水泥在磚石古建筑的保護(hù)與修復(fù)、混凝土建筑物裂縫修補(bǔ) 或液化砂土地基處理等方面的應(yīng)用。上述微生物成因混凝土在磚石古建筑的保護(hù)與修復(fù)、混凝土建筑物裂縫修 補(bǔ)或液化砂土地基處理等方面的應(yīng)用。利用上述微生物成因水泥加固疏松地基或進(jìn)行基坑支護(hù)的方法，可以將上 述方法中所述的菌液和配合液按1:5 5:1體積比混合，然后立即通過壓力設(shè)備 注入所需加固的部位，經(jīng)2 72h后，可提高所處理部位的強(qiáng)度。利用上述微生物成因水泥或混凝土對(duì)石質(zhì)文物表面防護(hù)及裂縫修補(bǔ)的方 法，可以將上述方法中所述的菌液和配合液按1:5 5:1體積比混合，將所需處理石材浸泡在混合液中或?qū)⑽⑸锍梢蛩嗷蚧炷恋呐淞蠂娡炕蚬嘧⒂谒?處理部位(表面或內(nèi)部)，在15 38。C下反應(yīng)2 72h，石材表面即會(huì)有微生物 成因水泥或混凝土生成。所生成的微生物成因水泥或混凝土強(qiáng)度高，成分與天 然石材類似，可以有效地保護(hù)石材內(nèi)部不受侵蝕。 上述培養(yǎng)液的制備方法按照如下比例配制稱取tris 15.75g，用去離子水稀釋至1L，用1M HC1 滴定至pH=8，加入酵母粉20g，(麗4) 2S0410g，攪拌均勻，得培養(yǎng)液。 上述配合液的制備方法按照如下比例配制將180g尿素、200g氯化鈣和300g四水合硝酸鈣混合， 加水至1L，攪拌直至充分溶解，得配合液。本發(fā)明中所述的微生物的作用原理是所述的微生物在新陳代謝過程中會(huì)產(chǎn)生一種脲酶，該酶可以將尿素分解，形成銨根離子和碳酸根離子，該反應(yīng)過 程如下CO(NH2)2+2H20 —(微生物降解)—CO, +2NH4+ (提高溶液ph值)當(dāng)溶液中含有一定濃度鈣離子時(shí)，在細(xì)菌周圍就會(huì)形成具有膠凝作用的碳酸鈣結(jié)晶，細(xì)菌體死亡并嵌入結(jié)晶體中，這種生物成因的碳酸鈣結(jié)晶被稱為微生物成因水泥。反應(yīng)過程如下Ca2+ + Cell (微生物帶負(fù)電的細(xì)胞)—Cdl-Ca2+C032-+ Cell-Ca2+ — Cell-CaC03 ;(微生物成因水泥)本發(fā)明利用一定條件下巴氏芽孢桿菌(Sporosarcina pasteurii)新陳代 謝或降解作用生成的碳酸鈣結(jié)晶，形成一種粘合劑，使現(xiàn)有的方解石、石英砂 粒，以及破損磚砌體在幾天內(nèi)膠粘成強(qiáng)度和孔隙率可控的材料，既將開裂破壞 的磚石粘結(jié)牢固，又使磚石具有透氣性，根據(jù)要求達(dá)到防滲或補(bǔ)強(qiáng)的目的。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)或有益效果(1 )本發(fā)明為大量土木建筑和構(gòu)筑物的 修補(bǔ)和加固技術(shù)提供一種安全、有效和無環(huán)境公害的永久方法；(2 )本發(fā)明效 果好，其成分與石灰石基質(zhì)非常相似；(3 )本發(fā)明耐候性好，其耐候性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高 于有機(jī)高分子保護(hù)劑；(4)本發(fā)明透氣性好，不會(huì)阻礙石材文物潮氣的析出； (5)本發(fā)明透水性好，特別適用于砂土地基的處理；(6)本發(fā)明安全、對(duì)環(huán)境 無害，屬于環(huán)境友好型的修補(bǔ)材料。


圖1 .試管中形成的微生物成因水泥圖A為試管中底部沉淀為微生物成因水泥；B為A試管中微生物成因水泥放大照片 圖2.微生物成因膠凝材料EDAX分析圖 圖3.微生物成因水泥掃描電鏡圖A、 B、 C和D為微生物成因水泥掃描電鏡4.和微生物成因水泥接觸的砂粒被粘結(jié)形成微生物混凝土圖 圖5.在石質(zhì)文物表面形成微生物成因水泥圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1微生物成因水泥的制備(1 )稱取tris 15. 75g，用去離子水稀釋至1L，用1M HC1滴定至pH=8， 加入酵母粉20g， (NH》2SO"Og，攪拌均勻，得培養(yǎng)液；(2 )將巴氏芽孢桿菌(Sporosarcina pasteurii)種菌ATCC11859 (購 自美國菌種保藏中心)復(fù)蘇后分裝于塑料安瓿管中，取一管(L8ml)接種于 250ml步驟(1)所制備的培養(yǎng)液中，在3(TC、 150rpm下振蕩培養(yǎng)40h，得菌液；(3)將180g尿素、200g氯化鈣和300g四水合硝酸鈣混合，加水至1L，攪拌直至充分溶解，得配合液；(4 )將步驟(2 )培養(yǎng)的菌液用1MHC1滴定至pH二7，取30ml菌液和20ml 配合液混合均勻，在28。C下靜置48h，結(jié)果(見圖l )溶液中生成的膠凝材料， 即為微生物成因水泥。將所得微生物成因水泥在清華大學(xué)精儀系進(jìn)行EDAX分析，結(jié)果(見圖2)說明所得微生物水泥的成份是碳酸鈣。在清華大學(xué)精儀系利用掃描電鏡對(duì)所得微生物水泥晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié) 果(見圖3)說明本發(fā)明所得微生物水泥與其他方法所得的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)不同。實(shí)施例2微生物成因混凝土的制備將實(shí)施例1步驟(2)中培養(yǎng)的菌液用1M HC1滴定至pH=7,取3ml至試管 中，再取實(shí)施例l配制的配合液3ml至試管中，混合均勻，在28'C下反應(yīng)lh， 然后加入3ml砂粒(粒徑0. 63-1. 25mm) , 28。C下靜置48h，結(jié)果(見圖4)在 試管底部可見和微生物成因水泥接觸的砂粒被微生物成因水泥粘結(jié)，這種粘結(jié) 在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土。實(shí)施例3微生物成因混凝土的制備在150ml容器中加入10ml砂粒(粒徑1. 25-2. 5mm)，將實(shí)施例1制備的菌 液用1MHC1滴定至pH=7，取30ml至容器中，再取40ml實(shí)施例1制備的配合液 至容器中，混合均勻，在28。C下靜置48h，結(jié)果容器底部有微生物成因水泥生成(位于砂粒之上)，和微生物成因水泥接觸的一層砂粒被微生物成因水泥粘結(jié)， 這種粘結(jié)在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因"混凝土"。 實(shí)施例4微生物成因水泥的灌漿試驗(yàn)(1) 將30ml砂粒(粒徑0.63 1.25mm)裝入容器，先用注射器連續(xù)兩次 分別注入50ml去離子水，以排去空氣。(2) 灌漿取40ml實(shí)施例1制備的菌液，用1M HC1滴定至pH=7，并與 取自實(shí)施例1配制的的40ml配合液混合，得混合液，用針筒吸取混合液再推回， 連續(xù)兩次，使之充分混合；取60ml混合液，注入到裝有砂粒的容器中，在28 。C下靜置48h，結(jié)果砂粒粘結(jié)成整體，而依然有一定透水性，這種粘結(jié)在一起 的產(chǎn)物，即為微生物成因"混凝土"。(3) 重復(fù)步驟(2)，結(jié)果表明每重復(fù)灌漿一次，強(qiáng)度會(huì)有所提高，同時(shí)透 水性則會(huì)相應(yīng)下降，從而可通過控制灌漿次數(shù)來控制生成微生物混凝土的強(qiáng)度 和透水性。實(shí)施例5微生物成因水泥對(duì)石質(zhì)文物表面防護(hù)及裂縫的修補(bǔ)試驗(yàn) 將實(shí)施例1步驟(2)中培養(yǎng)的菌液用1MHC1滴定至pl^7，取150ml置 于容器中，再取150ml實(shí)施例1歩驟(3)的配合液至容器中，混合均勻，將所 需處理石材浸泡在混合液中，在28。C下靜置48h，結(jié)果(見圖5)石材表面有 微生物成因水泥生成。
權(quán)利要求
1. 一種微生物成因水泥，其特征在于按照如下方法制備(1)按照1∶20～1000的重量百分比將巴氏芽孢桿菌種菌接種于培養(yǎng)液中，在15～38℃下振蕩培養(yǎng)8～72h，得菌液；所述的培養(yǎng)液的組成成份為養(yǎng)料、緩沖劑、銨源和去離子水；(2)將步驟(1)所得菌液的pH調(diào)至6～9，然后將菌液和配合液按1∶5～5∶1體積比混合，得混合液；所述的配合液含有尿素和礦物鈣鹽；(3)將混合液在15～38℃下反應(yīng)2～72h，所得沉淀即為微生物成因水泥。
2、 一種微牛物成因混凝土，其特征在于按照如下方法制備 將權(quán)利要求1所述微生物成因水泥步驟(2)中所述的混合液在15 38"C下反應(yīng)lh，然后加入摻和料，接著在15 38"C下反應(yīng)2 72h，所得將摻和料粘結(jié) 在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土；或?qū)胶土涎b入定制容器，先用注射 器連續(xù)兩次分別注入去離于水，再用針筒吸取上述微生物成因水泥步驟(2)中 所述的混合液注入到定制容器中，在15 38'C卜靜置2 72h，所得將摻和料粘 結(jié)在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土；其中所述的摻合料是指砂?；蛘卟?可溶的碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽等中的一種或幾種。
3、 按照權(quán)利要求1所述的微生物水泥，其特征在于所述的巴氏芽孢桿菌是 ATCC 11859"或DSMZ 33等。
4、 按照權(quán)利要求1或3所述的微生物水泥，其特征在于所述的培養(yǎng)液的組 成成份及其重量百分比可以為養(yǎng)料1 3%、銨源0.5 2%、緩沖劑2 4%、去 離子水為余量。
5、 按照權(quán)利要求4所述的微生物水泥，其特征在于所述的養(yǎng)料是指蛋白 胨、酵母濃縮物或肉膏等至少一種。
6 、按照權(quán)利要求5所述的微生物水泥，其特征在于所述的緩沖劑是指鹽 酸、氫氧化鈉或tris等至少一種。
7、 按照權(quán)利要求6所述的微生物水泥，其特征在于所述的銨源是指氯化銨、 硫酸銨、硝酸銨或尿素等至少一種。
8、 按照權(quán)利要求7所述的微生物水泥，其特征在于所述的礦物鈣鹽是指可 溶性的礦物鈣鹽，或者是不可溶礦物鈣鹽的懸濁液。
9、 按照權(quán)利要求8所述的微生物水泥，其特征在于所述的配合液的組成成分及重量百分比為尿素10 20%、礦物鈣鹽20~60%和余量為水。
10、 按照權(quán)利要求9所述的微生物水泥，其特征在于所述的礦物鈣鹽是氯化鈣、四水合硝酸鈣等至少一種。
11、 權(quán)利要求1微生物成因水泥的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(1 )按照1:20 1000的重量百分比將巴氏芽孢桿菌種菌接種于培養(yǎng)液屮， 在15 38'C下振蕩培養(yǎng)8 72h，得菌液；所述的培養(yǎng)液的組成成份為養(yǎng)料、緩 沖劑、銨源和去離子水；(2 )將步驟(1)所得菌液的pH調(diào)至6 9，然后將菌液和配合液按1:5 5:1體積比混合，得混合液；所述的配合液含有尿素和礦物鈣鹽；(3)將混合液在15 38。C下反應(yīng)2 72h，所得沉淀即為微生物成因水泥。
12、 權(quán)利要求2所述的微生物成因混凝土的生產(chǎn)方法，包括如下步驟 將權(quán)利要求11微生物成因水泥生產(chǎn)方法步驟(2)中所述的混合液在15 38。C下反應(yīng)lh，然后加入慘和料，接著在15 38。C下反應(yīng)2 72h，所得將摻和 料粘結(jié)在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土；或?qū)胶土涎b入定制容器，先 用注射器連續(xù)兩次分別注入去離子水，再用針筒吸取上述微生物成因水泥歩驟 (2)所述的混合液注入到定制容器中，在15 38X:下靜置2 72h，所得將摻 和料粘結(jié)在一起的產(chǎn)物，即為微生物成因混凝土；其中所述的摻合料是指砂粒 或者不可溶的碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽等中的一種或幾種。
13、 按照權(quán)利要求ll所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的巴氏芽孢桿菌是 ATCC 11859 或DSMZ 33等。
14、 按照權(quán)利要求11或13所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的培養(yǎng)液的 組成成份及其重量百分比可以為養(yǎng)料1 3%、銨源0.5 2%、緩沖劑2 4%和 去離子水為余量。
15、 按照權(quán)利要求14所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的養(yǎng)料是指蛋白胨、 酵母濃縮物或肉膏等至少一種。
16.按照權(quán)利要求15所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的緩沖劑是指鹽酸、 氫氧化鈉或tris等至少一種。
17、 按照權(quán)利要求16所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的銨源是指氯化銨、 硫酸銨、硝酸銨或尿素等至少一種。
18、 按照權(quán)利要求17所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的礦物鈣鹽是指可 溶性的礦物鈣鹽，或者是不可溶礦物鈣鹽的懸濁液。
19、 按照權(quán)利要求18所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述配合液中的組成成分及重量百分比為尿素10~20%、礦物鈣鹽20~60%和余量為水。
20、 權(quán)利要求1所述的微生物成因水泥在磚石古建筑的保護(hù)與修復(fù)、混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)或液化砂土地基處理等方面的應(yīng)用。
21、 權(quán)利要求2所述的微生物成因混凝土在磚石古建筑的保護(hù)與修復(fù)、混 凝土建筑物裂縫修補(bǔ)或液化砂土地基處理等方面的應(yīng)用。
22、 利用權(quán)利要求1所述的微生物成因水泥加固疏松地基或進(jìn)行基坑支護(hù) 的方法，其特征在于將權(quán)利要求1中所述的菌液和配合液按1:5 5:1體積比混 合，得混合液，然后立即通過壓力設(shè)備將混合液注入所需加固的部位，經(jīng)2 72h 后，可提高所處理部位的強(qiáng)度。
23、 利用權(quán)利要求1所述的微生物成因水泥進(jìn)行石質(zhì)文物表面防護(hù)的方法， 其特征在于將權(quán)利要求1中所述的菌液和配合液按1:5 5:1體積比混合，然后 將所需處理石材浸泡在混合液中，在15 38"C下反應(yīng)2 72h，石材表面即會(huì)有 微生物成因水泥生成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微生物成因水泥和混凝土及其生產(chǎn)方法，主要是利用能產(chǎn)生脲酶的巴氏芽孢桿菌菌液和含有尿素和礦物鈣鹽的配合液混合，在一定條件下反應(yīng)即可得微生物成因水泥；在菌液和混合液混合形成的混合液中加入砂粒等摻和料可反應(yīng)生成微生物成因混凝土。本發(fā)明微生物成因水泥或混凝土可用于磚石古建筑的保護(hù)與修復(fù)、混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)或液化砂土地基處理等。本發(fā)明為大量土木建筑和構(gòu)筑物的修補(bǔ)和加固技術(shù)提供一種安全、有效和無環(huán)境公害的永久方法；本發(fā)明效果好、耐候性好、透氣性好、透水性好，特別適用于砂土地基的處理；本發(fā)明安全、對(duì)環(huán)境無害，屬于環(huán)境友好型的修補(bǔ)材料。
文檔編號(hào)C12R1/07GK101270369SQ20081010594
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者沈吉云, 程曉輝 申請(qǐng)人:清華大學(xué)