CN110423034A - 一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法，所述方法为；在制备水泥基材料时掺加一类产气微生物；其具体方法包括以下步骤：S1、制备液体培养基；S2、对酵母菌菌液进行多次耐碱性驯化；S3、混合后充分搅拌；S4、将微生物混合液掺入普通硅酸盐水泥并充分搅拌得到水泥浆体。本发明克服了现有技术中存在的混凝土耐久性不足以及经济成本较高等问题，提供一种有利于控制水泥基材料中氢氧化钙含量的方法；通过在水泥浆体中掺加一定浓度掺量的产气微生物酵母菌，促进水化反应的同时生成碳酸钙填充于水泥基材料的缝隙，进一步提高水泥基材料的耐久性。

Description

一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法
技术领域
本发明涉及水泥基材料改性技术领域，尤其涉及一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法。
背景技术
混凝土水化的主要产物包含一定量的氢氧化钙，而氢氧化钙的存在一方面能保护钢筋不生锈，提高抗碳化性能；另一方面，却容易与外界侵蚀性离子发生反应，降低混凝土耐久性。混凝土耐久性不足，容易引起工程结构过早失效或者破坏拆除，必须进行维护加固，产生巨大经济损失。
为了使混凝土耐久性改善，往往掺加适量活性混合材料，活性混合材会与氢氧化钙发生反应，形成水化硅酸钙凝胶，提高耐久性。然而当前随着活性混合材料的大量使用，同时优质材料数量逐渐减少，导致其价格逐年升高，进而造成混凝土成本大幅增加。为提高混凝土耐久性，降低成本，寻找可部分替代活性矿物掺合料的材料则显得尤为重要。本发明采用自然界中广泛存在的酵母菌，利用其特性发生生物化学作用形成二氧化碳，使之与混凝土中的氢氧化钙发生反应，从而可减少因氢氧化钙引起的混凝土耐久性不良问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法，其克服了现有技术中存在的混凝土耐久性不足以及经济成本较高等问题，提供一种有利于控制水泥基材料中氢氧化钙含量的方法：通过在水泥浆体中掺加一定浓度掺量的产气微生物酵母菌，促进水化反应的同时生成碳酸钙填充于水泥基材料的缝隙，进一步提高水泥基材料的耐久性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法，所述方法为；在制备水泥基材料时掺加一类产气微生物；其具体方法包括以下步骤：
S1、制备液体培养基，将已保存产气微生物酵母菌菌种接种于液体培养基；
S2、将步骤S1所得产气微生物酵母菌菌液进行多次耐碱性驯化；
S3、将步骤S2所得驯化的产气微生物酵母菌菌液按一定浓度掺量掺入水中混合后充分搅拌；
S4、将步骤S3得到的产气微生物混合液掺入普通硅酸盐水泥并充分搅拌得到水泥浆体，将所得浆体倒入模具中养护后，脱模并继续标准养护。
优选地，所述产气微生物取自啤酒酵母菌、产朊假丝酵母菌、八孢裂殖酵母菌和路德类酵母菌的一种或多种的混合物。
优选地，在所述步骤S1制备的培养基中，包含1L蒸馏水，且所制备液体培养基含有8g-12g/L胰蛋白胨、4g-6g/L酵母浸粉、 8g-12g/L无水葡萄糖。
优选地，所述步骤S2中，所述的产气微生物为驯化后对碱性环境具备更高耐受性的啤酒酵母，且酵母菌掺加浓度为≥E8浓度，掺量为≥60％。
本发明具有以下有益效果：
1、克服了现有技术中存在的混凝土耐久性不足以及经济成本较高等问题，提供一种有利于控制水泥基材料中氢氧化钙含量的方法；
2、通过在水泥浆体中掺加一定浓度掺量的产气微生物酵母菌，促进水化反应的同时生成碳酸钙填充于水泥基材料的缝隙，进一步提高水泥基材料的耐久性。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
本实施例所制备的水泥净浆。所用水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.3，产气微生物掺加浓度为E7、E8，掺量为60％(等量替代水)。其具体方法包括以下步骤：
S1、制备液体培养基，将已保存产气微生物酵母菌菌种接种于液体培养基；
S2、将步骤S1所得产气微生物酵母菌菌液进行多次耐碱性驯化；
S3、将步骤S2所得驯化的产气微生物酵母菌菌液按一定浓度掺量掺入水中混合后充分搅拌；
S4、将步骤S3得到的产气微生物混合液掺入普通硅酸盐水泥并充分搅拌得到水泥浆体，将所得浆体倒入40×40×160mm的不锈钢模具中养护1天后拆模，脱模并在空气中继续养护，28天后抗压强度分别为31.8MPa、32.0MPa，氢氧化钙含量分别为16.2％、15.7％。掺加E8浓度相较E7浓度的水泥净浆，强度有所提高，并且氢氧化钙含量明显降低，也说明本方案加快了水化反应速度。
实施例2
本实施例所制备的水泥净浆，所用水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.3，产气微生物掺加浓度为E7、E8，掺量为80％(等量替代水)。其具体方法包括以下步骤：
S1、制备液体培养基，将已保存产气微生物酵母菌菌种接种于液体培养基；
S2、将步骤S1所得产气微生物酵母菌菌液进行多次耐碱性驯化；
S3、将步骤S2所得驯化的产气微生物酵母菌菌液按一定浓度掺量掺入水中混合后充分搅拌；
S4、将步骤S3得到的产气微生物混合液掺入普通硅酸盐水泥并充分搅拌得到水泥浆体，将所得浆体倒入40×40×160mm的不锈钢模具中养护1天后拆模，脱模并在空气中继续养护，28天后抗压强度分别为24.6MPa、32.0MPa，氢氧化钙含量分别为19.7％、15.7％。60％掺量相较0％掺量的水泥净浆，强度提高，并且氢氧化钙含量明显降低。
实施例3
本实施例所制备的水泥净浆，所用水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.3，产气微生物掺加浓度为E8，掺量为0％、60％(等量替代水)。其具体方法包括以下步骤：
S1、制备液体培养基，将已保存产气微生物酵母菌菌种接种于液体培养基；
S2、将步骤S1所得产气微生物酵母菌菌液进行多次耐碱性驯化；
S3、将步骤S2所得驯化的产气微生物酵母菌菌液按一定浓度掺量掺入水中混合后充分搅拌；
S4、将步骤S3得到的产气微生物混合液掺入普通硅酸盐水泥并充分搅拌得到水泥浆体，将所得浆体倒入40×40×160mm的不锈钢模具中养护1天后拆模，脱模并在空气中继续养护，28天后抗压强度分别为24.6MPa、32.0MPa，氢氧化钙含量分别为19.7％、15.7％。60％掺量相较0％掺量的水泥净浆，强度提高，并且氢氧化钙含量明显降低。
实施例4
本实施例所制备的水泥净浆，所用水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.3，产气微生物掺加浓度为E6、E7，掺量为60％(等量替代水)。其具体方法包括以下步骤：
S1、制备液体培养基，将已保存产气微生物酵母菌菌种接种于液体培养基；
S2、将步骤S1所得产气微生物酵母菌菌液进行多次耐碱性驯化；
S3、将步骤S2所得驯化的产气微生物酵母菌菌液按一定浓度掺量掺入水中混合后充分搅拌；
S4、将步骤S3得到的产气微生物混合液掺入普通硅酸盐水泥并充分搅拌得到水泥浆体，将所得浆体倒入40×40×160mm的不锈钢模具中养护1天后拆模，脱模并在空气中继续养护，28天后抗压强度分别为22.8MPa、32.0MPa，氢氧化钙含量分别为20.2％、15.6％。相同掺量掺加E8浓度相较E7浓度的水泥净浆，强度提高，并且氢氧化钙含量有所降低。
综上所述，控制水泥基材料中氢氧化钙含量的有效方法是掺加一类产气微生物酵母菌，掺加浓度≥E8浓度、掺量≥60％。
本发明克服了现有技术中存在的混凝土耐久性不足以及经济成本较高等问题，提供一种有利于控制水泥基材料中氢氧化钙含量的方法；通过在水泥浆体中掺加一定浓度掺量的产气微生物酵母菌，促进水化反应的同时生成碳酸钙填充于水泥基材料的缝隙，进一步提高水泥基材料的耐久性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法，其特征在于，所述方法为；在制备水泥基材料时掺加一类产气微生物；其具体方法包括以下步骤：
S1、制备液体培养基，将已保存产气微生物酵母菌菌种接种于液体培养基；
S2、将步骤S1所得产气微生物酵母菌菌液进行多次耐碱性驯化；
S3、将步骤S2所得驯化的产气微生物酵母菌菌液按一定浓度掺量掺入水中混合后充分搅拌；
S4、将步骤S3得到的产气微生物混合液掺入普通硅酸盐水泥并充分搅拌得到水泥浆体，将所得浆体倒入模具中养护后，脱模并继续标准养护。
2.根据权利要求1所述的一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法，其特征在于，所述产气微生物取自啤酒酵母菌、产朊假丝酵母菌、八孢裂殖酵母菌和路德类酵母菌的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法，其特征在于，在所述步骤S1制备的培养基中，包含1L蒸馏水，且所制备液体培养基含有8g-12g/L胰蛋白胨、4g-6g/L酵母浸粉、8g-12g/L无水葡萄糖。
4.根据权利要求1所述的一种控制水泥基材料氢氧化钙含量的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述的产气微生物为驯化后对碱性环境具备更高耐受性的啤酒酵母，且酵母菌掺加浓度为≥E8浓度，掺量为≥60％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19622292A1 (de) * 1995-05-29 1996-12-05 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum Gewinnen von Kalkstein aus kalzithaltigen Quarzsanden
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CN105481469A (zh) * 2015-12-09 2016-04-13 东南大学 一种基于微生物矿化诱导技术制备固体废弃物建材制品的方法

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