CN111138107B - 一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，属于微生物学和土木工程材料交叉技术领域，包括：将微生物或微生物芽孢固载在载体中，并进行外包裹处理的固载工艺；将营养物质负载于上述载体中的二次固定工艺；以及，将上述二次固定工艺所得固定后载体掺杂于混凝土原料中的预埋工艺；上述载体为珊瑚礁钙质砂；上述营养物质中包括3,5‑二硝基苄醇和三偏磷酸钠。本发明提供的方法能增加微生物的存活率；能增加裂缝修复宽度(最大修复宽度达1mm以上，平均修复宽度达0.7‑0.9mm)，混凝土抗压强度恢复80％以上；能有效降低硫酸盐侵蚀下修复后混凝土抗压强度损失，提升修复后混凝土抗硫酸盐侵蚀性能，增加混凝土耐久性。

Description

一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法
技术领域
本发明属于微生物学和土木工程材料交叉技术领域，具体涉及一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法。
背景技术
研究表明近50年来国内外混凝土结构物的失效均因混凝土开裂引起，混凝土裂缝的存在使得腐蚀性介质更快侵入混凝土内部，造成钢筋锈蚀及混凝土结构物损伤。混凝土裂缝产生的原因主要是变形(结构因温度和湿度变化、收缩徐变、膨胀、不均匀沉陷等原因)与外荷载(动、静荷载)直接应力引起；经统计分析混凝土因变形产生的裂缝约占裂缝总数的80％，外荷载直接应力产生的裂缝约占20％。随着我国混凝土技术的不断发展，裂缝修复技术也在不断革新，主要修复方法有填充法、灌浆法、表面修补法、结构加固法、电化学沉积法、混凝土自修复法等，每种方法都有着各自的优缺点。
微生物矿化作用修复混凝土裂缝技术已经成为国内外研究的热点，其技术路线是将满足要求的微生物通过一定的方式拌入水泥基材料中，在混凝土结构产生裂缝后，自然环境中的空气、水进等进入裂缝，激活休眠的细菌，使微生物通过自身矿化反应将底物变为一定黏结强度的碳酸钙，从而将裂缝填充，以达到水泥基材料裂缝自修复的目的，这是一种潜在的生态友好性混凝土裂缝自修复前沿新技术。虽然微生物自修复混凝土技术的研究目前还处在初步阶段，应用于实际工程也还面临着许多问题，但当前各种研究表明微生物矿化裂缝自修复对提高其耐久性潜力巨大。
目前，微生物自修复技术常利用多孔载体固载微生物后再掺入到新拌混凝土中，依附载体包括硅胶、纳米石墨片、陶粒以及沸石等，但从耐压性、经济性、菌体固载能力以及载体与混凝土基质的相容性等方面看，上述载体均有着自身的先天性缺点。因此选用一种综合性能较好的依附载体和微生物固载方法对促进微生物矿化混凝土裂缝自修复技术至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能增加微生物的存活率；能增加裂缝修复宽度，混凝土抗压强度恢复80％以上；能有效降低硫酸盐侵蚀下修复后混凝土抗压强度损失，提升修复后混凝土抗硫酸盐侵蚀性能，增加混凝土耐久性的混凝土裂缝自修复的微生物固载方法。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，包括：将微生物或微生物芽孢固载在载体中，并进行外包裹处理的固载工艺；将营养物质负载于上述载体中的二次固定工艺；以及，将上述二次固定工艺所得固定后载体掺杂于混凝土原料中的预埋工艺；上述载体为珊瑚礁钙质砂；上述营养物质中包括3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠。该方法采用细菌和营养物质与载体进行固载的方式，长期有效保护了细菌，对混凝土的疲劳损伤有良好的修复作用，裂缝修复宽度大，修复后混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能显著提升，能大幅补偿混凝土的抗压强度和耐久性。
本发明一些实施方案中，微生物选自芽孢杆菌中的一种或几种，其实例不限于：球形芽孢杆菌，巴氏芽孢杆菌，科氏芽孢杆菌，蜡样芽胞杆菌，地衣芽孢杆菌。优选地，微生物为科氏芽孢杆菌。
本发明一些实施方案中，微生物或微生物芽孢在载体中的固载采用真空浸渍吸附法；上述真空浸渍吸附法的操作条件为：压力为-0.06～-0.1MPa，浸泡吸附时间为12～24h。优选地，载菌的载体置于35～45℃环境中烘干至恒重。
更具体的，上述真空浸渍吸附法用微生物菌悬液与载体的重量比为1:10～15，上述微生物菌悬液的浓度为3.0～8.0×107cells/mL，菌悬液的溶剂为灭菌的蒸馏水；上述载体的粒径为2～5mm，载体堆积密度为70～90kg/m3。
本发明一些实施方案中，外包裹处理的操作步骤为：按重量比偏高岭土:硅酸钠:水＝1～2:1.5～3:5的比例将上述原料配制成浆体，然后将载菌的载体置于浆体中静置吸附1～3h，取出，再自然养护12-16h后，于35-45℃下干燥至恒重即可。外包裹处理后，包裹材料使得载体吸水率降低，同时能避免混凝土内部的高碱环境对微生物的增长繁殖造成不利影响。
本发明一些实施方案中，营养物质中包括尿素、酵母提取物、钙化合物、3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠，其重量百分比分别为：15～30％、0.1～5％、5～15％、0.05～0.1％和0.02～0.08％。具体的，钙化合物的实例不限于氯化钙、硝酸钙、乳酸钙、甲酸钙、乙酸钙；优选地，钙化合物为乙酸钙。营养物质固定与载体上能防止营养物质在混凝土制备和养护过程中流散至混凝土基体内，增加营养物质有效利用率，避免对裂缝修复速度产生不利影响。
在混凝土出现裂缝后，裂缝处的载体破裂释放出微生物，微生物苏醒后对营养物质或吸收或形成新的如碳酸钙产物沉积以修补裂缝，其中的3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠利用如磷原子、硝基苯环结构与碳酸钙产物、硅酸钙或铝酸钙之间形成配位，由于配位后分子间具有桥架作用且形成较大的晶簇，使得碳酸钙在裂缝中沉积后的胶结作用与填塞作用增强，进而增加裂缝修复宽度(最大修复宽度达1mm以上，平均修复宽度达0.7-0.9mm)和提升抗压强度(达到未开裂混凝土抗压强度的80％以上)的效果；另外，配位分子间相互作用能使得钙离子无法析出与硫酸根离子络合，使得裂缝修复后面对硫酸盐侵蚀时能降低裂缝中钙矾石生成量，进而阻止了硫酸盐对裂缝的进一步侵蚀破坏，降低了硫酸盐侵蚀下混凝土的抗压强度损失，能增强混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
本发明一些实施方案中，二次固定工艺的操作步骤为：将营养物质配制成浓度为40～60％的营养液，再向其中添加载菌的载体，并于室温下搅拌6～12h，滤掉溶液，收集固定后的载体并干燥。更具体的，营养液与载菌的载体的重量比为3～7:10。
本发明一些实施方案中，二次固定所得载体在混凝土原料中的重量占比为3～15％。微生物诱导矿化产生的碳酸钙性质稳定，与水泥基材料的相容性好，对裂缝进行的修复，延缓水泥基材料劣化进程，增强混凝土的耐久性能，尤其是在抗硫酸盐侵蚀上比开裂的混凝土有显著提升。
本发明的有益效果为：
1)本发明通过将微生物固载在珊瑚礁钙质砂中，再进行外包裹处理，能增加微生物的存活率，采用微生物或微生物孢子诱导矿化产生的碳酸钙对混凝土裂缝进行修复，修复处材料与水泥基材料相容性好，能延缓水泥基材料劣化进程，增强混凝土修复后的耐久性能，尤其是在抗硫酸盐侵蚀上比开裂的混凝土有显著提升；
2)本发明将营养物质固定在载体外层能避免流失，使得微生物能有效利用营养物质进行矿化诱导，增加有效利用率和修复速度，能达到增加裂缝修复宽度(最大修复宽度达1mm以上，平均修复宽度达0.7-0.9mm)和提升抗压强度(达到未开裂混凝土抗压强度的80％以上)的效果，还能降低硫酸盐侵蚀下混凝土的抗压强度损失，提升混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
本发明采用了上述技术方案提供一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
图1为本发明所用珊瑚礁钙质砂的XRD图谱；
图2为混凝土试件在硫酸盐侵蚀下抗压强度变化示意图；
图3为混凝土试件在冻融循环下抗压强度变化示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，包括：将微生物或微生物芽孢固载在载体中，并进行外包裹处理的固载工艺；将营养物质负载于上述载体中的二次固定工艺；以及，将上述二次固定工艺所得固定后载体掺杂于混凝土原料中的预埋工艺；上述载体为珊瑚礁钙质砂；上述营养物质中包括3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠。该方法采用细菌和营养物质与载体进行固载的方式，长期有效保护了细菌，对混凝土的疲劳损伤有良好的修复作用，裂缝修复宽度大，修复后混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能显著提升，能大幅补偿混凝土的抗压强度和耐久性。
本发明一些实施方案中，微生物选自芽孢杆菌中的一种或几种，其实例不限于：球形芽孢杆菌，巴氏芽孢杆菌，科氏芽孢杆菌，蜡样芽胞杆菌，地衣芽孢杆菌。优选地，微生物为科氏芽孢杆菌(ATCC 51227)。
更具体的，上述微生物在温度为30～45℃的环境下于培养基中预先培养24～36h后，将所得菌液用离心机以转速4000～6000r/min离心20～30min，获得菌泥以便后续重悬。
本发明一些实施方案中，微生物或微生物芽孢在载体中的固载采用真空浸渍吸附法；上述真空浸渍吸附法的操作条件为：压力为-0.06～-0.1MPa，浸泡吸附时间为12～24h。优选地，载菌的载体置于35～45℃环境中烘干至恒重。
更具体的，上述真空浸渍吸附法用微生物菌悬液与载体的重量比为1:10～15，上述微生物菌悬液的浓度为3.0～8.0×107cells/mL，菌悬液的溶剂为灭菌的蒸馏水；上述载体的粒径为2～5mm，载体堆积密度为70～90kg/m3。
本发明一些实施方案中，外包裹处理的操作步骤为：按重量比偏高岭土:硅酸钠:水＝1～2:1.5～3:5的比例将上述原料配制成浆体，然后将载菌的载体置于浆体中静置吸附1～3h，取出，再自然养护12-16h后，于35-45℃下干燥至恒重即可。外包裹处理后，包裹材料使得载体吸水率降低，同时能避免混凝土内部的高碱环境对微生物的增长繁殖造成不利影响。
本发明一些实施方案中，营养物质中包括尿素、酵母提取物、钙化合物、3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠，其重量百分比分别为：15～30％、0.1～5％、5～15％、0.05～0.1％和0.02～0.08％。具体的，钙化合物的实例不限于氯化钙、硝酸钙、乳酸钙、甲酸钙、乙酸钙；优选地，钙化合物为乙酸钙。营养物质固定与载体上能防止营养物质在混凝土制备和养护过程中流散至混凝土基体内，增加营养物质有效利用率，避免对裂缝修复速度产生不利影响。
在混凝土出现裂缝后，裂缝处的载体破裂释放出微生物，微生物苏醒后对营养物质或吸收或形成新的如碳酸钙产物沉积以修补裂缝，其中的3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠利用如磷原子、硝基苯环结构与碳酸钙产物、硅酸钙或铝酸钙之间形成配位，由于配位后分子间具有桥架作用且形成较大的晶簇，使得碳酸钙在裂缝中沉积后的胶结作用与填塞作用增强，进而增加裂缝修复宽度(最大修复宽度达1mm以上，平均修复宽度达0.7-0.9mm)和提升抗压强度(达到未开裂混凝土抗压强度的80％以上)的效果；另外，配位分子间相互作用能使得钙离子无法析出与硫酸根离子络合，使得裂缝修复后面对硫酸盐侵蚀时能降低裂缝中钙矾石生成量，进而阻止了硫酸盐对裂缝的进一步侵蚀破坏，降低了硫酸盐侵蚀下混凝土的抗压强度损失，能增强混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
本发明一些实施方案中，二次固定工艺的操作步骤为：将营养物质配制成浓度为40～60％的营养液，再向其中添加载菌的载体，并于室温下搅拌6～12h，滤掉溶液，收集固定后的载体并干燥。更具体的，营养液与载菌的载体的重量比为3～7:10。
本发明一些实施方案中，二次固定所得载体在混凝土原料中的重量占比为3～15％。微生物诱导矿化产生的碳酸钙性质稳定，与水泥基材料的相容性好，对裂缝进行的修复，延缓水泥基材料劣化进程，增强混凝土的耐久性能，尤其是在抗硫酸盐侵蚀上比开裂的混凝土有显著提升。
应当理解，前面的描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的，本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围和精神内进行改变和修改。特别地，本发明覆盖了具有来自上文和下文所述的不同实施方案的特征的任何组合的其他实施方案，而本发明的范围并不限制于在以下具体实例中。
实施例1：
一种微生物固载方法，其具体步骤如下：
(1)将科氏芽孢杆菌活化后，接种到液体培养基中，然后在温度为35℃的环境下培养30h得到菌液，再将所得菌液用离心机以转速5000r/min离心25min，获得菌泥，上述液体培养基成分为：超纯水1L、酵母粉5g、三甲基甘氨酸4.5g、胰蛋白胨10g、硫酸铵5g、谷氨酸2g、尿素10g；
(2)将菌泥用灭菌的蒸馏水稀释至浓度为6.5×107cells/mL，制成菌悬液，将载体珊瑚礁钙质砂碎至3mm粒径，然后放入菌悬液中，再将菌悬液置于-0.08MPa压力下浸泡24h后，取出珊瑚礁钙质砂，再于45℃环境中烘干至恒重，得到载菌的载体，上述菌悬液与载体的重量比为1:13，载体堆积密度为85kg/m3；
(3)按重量比偏高岭土:硅酸钠:水＝1.5:3:5的比例将上述原料配制成浆体，然后将载菌的载体置于浆体中静置吸附2.5h，取出，再自然养护15h后，于45℃下干燥至恒重，完成载菌的载体的外包裹处理；
(4)将营养物质配制成浓度为50％的营养液，再向其中添加载菌的载体，并于室温下搅拌8h，滤掉溶液，收集固定后的载体并干燥，得到经二次固定的载体，即完成微生物固载，上述营养液与载菌的载体的重量比为6:10，上述营养物质中包括尿素、酵母提取物、乙酸钙、3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠，其重量百分比分别为：25％、2.5％、15％、0.1％和0.05％。
实施例2：
一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其具体步骤如下：
(1)将水泥、天然石子、再生粗骨料、砂、硅灰、氯化钙、聚丙烯纤维、减水剂以及水投入搅拌机中，搅拌均匀；
(2)然后将实施例1制得的微生物固载的载体投入其中，再搅拌1min，将拌制好的混凝土装入模具，自然养护，即得到裂缝自修复的混凝土，上述微生物固载的载体在混凝土原料中的重量占比为10％。
实施例3：
一种微生物固载方法，本实施例与实施例1不同之处仅在于：步骤(3)中所用浆体中还含有0.03wt％的苯乙酸-2-甲基丙酯和0.05wt％的氧化苯乙烯，两者被吸附与载体中，由于其疏水性使得包裹材料分子间排列改变，疏水性基团排列在最外侧，使得载体亲水性能显著降低而疏水性提高，从而避免菌体或孢子在混凝土中遇水提前复活，休眠期不受渗水影响，另外还能在载体破裂后参与碳酸钙沉积，增强裂缝处的抗渗性能，进而使得修复后混凝土在冻融情况下的抗压强度损失降低，能增强修复后混凝土的抗冻性能。
实施例4：
一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，本实施例与实施例2不同之处仅在于：步骤(2)中使用实施例3制得的微生物固载的载体，制得裂缝自修复的混凝土。
实施例5：
一种微生物固载方法，本实施例与实施例1不同之处仅在于：步骤(4)所用营养物质中未添加3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠。
实施例6：
一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，本实施例与实施例2不同之处仅在于：步骤(2)中使用实施例5制得的微生物固载的载体，制得裂缝自修复的混凝土。
实施例7：
一种微生物固载方法，本实施例与实施例1不同之处仅在于：步骤(2)中所用载体为硅藻土。
实施例8：
一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，本实施例与实施例2不同之处仅在于：步骤(2)中使用实施例7制得的微生物固载的载体，制得裂缝自修复的混凝土。
实施例9：
一种微生物固载方法，本实施例与实施例1不同之处仅在于：步骤(2)中所用载体为稻壳灰。
实施例10：
一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，本实施例与实施例2不同之处仅在于：步骤(2)中使用实施例9制得的微生物固载的载体，制得裂缝自修复的混凝土。
试验例1：
微生物修复混凝土裂缝试验
(1)试验方法：将实施例2、4、6、8、10的混凝土统一制成100mm×100mm×100mm的试件，采用WAW-1000KN微机控制电液伺服万能试验机以0.3MPa/s的速度压制裂缝，然后对开裂混凝土进行修复养护，养护周期为30d。测试和记录裂缝修复情况，并对修复后混凝土时间进行抗压强度试验，抗压强度试验按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行。其中，抗压强度恢复率％＝修复后强度/开裂前强度×100％。统计及结果如下表1所示。
表1微生物修复混凝土裂缝宽度及抗压强度恢复结果
Figure BDA0002367714600000081
由上表可知，实施例2和4之间差异不显著，最大修复宽度达1mm以上，平均修复宽度达0.7-0.9mm，裂缝被完全修复，抗压强度恢复率皆在80％以上，较开裂试件达到提升抗压强度的效果；实施例6较实施例2差异显著，修复宽度不足0.6mm，抗压强度恢复率低于80％，说明实施例4及实施例3所制微生物固载的载体的修复效果不及实施例2，实施例2中微生物固载的载体能达到增加裂缝修复宽度和提升抗压强度的效果；实施例8和10较实施例2差异显著，说明使用硅藻土和稻壳灰做微生物载体的修复效果不如珊瑚礁钙质砂好。
(2)本实施例对本发明所用珊瑚礁钙质砂进行了XRD数据测量，结果如图1所示。图1为本发明所用珊瑚礁钙质砂的XRD图谱。测量结果可得：该珊瑚礁钙质砂中含有89.1wt％的碳酸钙、10.9wt％的三碳四氮杂化物，不含有钙铋氧化物。
试验例2：
混凝土裂缝经微生物修复后的抗硫酸盐侵蚀试验
试验方法：试验试件选取实施例2和实施例6的混凝土统一制成100mm×100mm×100mm的试件，采用WAW-1000KN微机控制电液伺服万能试验机以0.3MPa/s的速度压制裂缝，裂缝宽度控制在0.3～0.5mm，然后对开裂混凝土进行修复养护，养护周期为30d，然后分别对完整试件和修复试件进行试验。参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T 50082-2009)中抗硫酸盐侵蚀试验的有关规定进行，循环70次。硫酸盐耦合干湿循环条件下，各组试件的抗压强度损失详见图2。
图2为混凝土试件在硫酸盐侵蚀下抗压强度变化示意图。由图可知，实施例2和6的完整试件在前50次循环中抗压强度下降较平缓，循环50次以后下降快速，在循环70次时，实施例2和6的完整试件的抗压强度分别下降至68.8MPa和55.3MPa，两者之间下降趋势差异不明显；实施例2和6的修复试件在循环中差异显著，实施例2的修复试件在循环50次以后才下降快速，实施例6的修复试件在循环40次以后下降快速，且在循环70次时，实施例2和6的修复试件的抗压强度分别下降至48.6MPa和31.3MPa，显然实施例6的修复试件在硫酸盐侵蚀循环中抗压强度损失更快更大；综合说明实施例2中混凝土裂缝经微生物修复后能阻止硫酸盐对裂缝的进一步侵蚀破坏，降低了硫酸盐侵蚀下混凝土的抗压强度损失，能增强混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，在实际生产中使用范围更宽，更具有使用前景。
试验例3：
混凝土裂缝经微生物修复后的抗冻性试验
试验方法：试验试件选取实施例2和实施例4的混凝土统一制成100mm×100mm×100mm的试件，采用WAW-1000KN微机控制电液伺服万能试验机以0.3MPa/s的速度压制裂缝，裂缝宽度控制在0.3～0.5mm，然后对开裂混凝土进行修复养护，养护周期为30d，然后分别对完整试件和修复试件进行试验。参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T 50082-2009)抗冻性试验中的慢冻法进行，循环100次。冻融循环条件下，各组试件的抗压强度损失详见图3。
图3为混凝土试件在冻融循环下抗压强度变化示意图。由图可知，实施例2和4的完整试件在前80次循环中抗压强度下降较平缓，循环80次以后下降快速，在循环100次时，实施例2和4的完整试件的抗压强度分别下降至43.2MPa和45.3MPa，两者之间差异不明显；实施例2和4的修复试件在冻融循环中差异显著，实施例2的修复试件在循环60次以后下降快速，实施例4的修复试件在循环80次以后才下降快速，且在循环100次时，实施例2和4的修复试件的抗压强度分别下降至28.4MPa和33.8MPa，显然实施例2的修复试件在冻融循环中抗压强度损失更快更大；综合说明实施例4中混凝土裂缝经微生物修复后在冻融情况下的抗压强度损失降低，能增强修复后混凝土的抗冻性能，在实际生产中使用范围更宽，更具有使用前景。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，包括：
将微生物或微生物芽孢固载在载体中，并进行外包裹处理的固载工艺；
将营养物质负载于所述载体中的二次固定工艺；以及，
将所述二次固定工艺所得固定后载体掺杂于混凝土原料中的预埋工艺；
所述载体为珊瑚礁钙质砂；所述营养物质中包括尿素、酵母提取物、钙化合物、3,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠，其重量百分比分别为：15~30%、0.1~5%、5~15%、0.05~0.1%和0.02~0.08%；
所述微生物选自球形芽孢杆菌，巴氏芽孢杆菌，科氏芽孢杆菌，蜡样芽胞杆菌，地衣芽孢杆菌中的一种或几种；
所述固定工艺的操作条件为：营养液与载菌的载体的重量比为3~7:10，营养液中营养物质的浓度为40~60%。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述微生物或微生物芽孢在载体中的固载采用真空浸渍吸附法；所述真空浸渍吸附法的操作条件为：压力为-0.06~-0.1MPa，浸泡吸附时间为12~24h。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述真空浸渍吸附法用微生物菌悬液与载体的重量比为1:10~15，所述微生物菌悬液的浓度为3.0~8.0×107cells/mL，菌悬液的溶剂为灭菌的蒸馏水。
4.根据权利要求2所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述载体的粒径为2~5mm，载体堆积密度为70~90kg/m3。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述外包裹处理所用材料的重量比例为：偏高岭土:硅酸钠:水＝1~2:1.5~3:5；所述外包裹处理的静置吸附时间为1~3h，自然养护时间为12-16h。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述外包裹处理所用材料还含有苯乙酸-2-甲基丙酯和氧化苯乙烯。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述钙化合物为氯化钙、硝酸钙、乳酸钙、甲酸钙、乙酸钙中的一种或几种。
8. 根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述营养物质中尿素、酵母提取物、乙酸钙、3 ,5-二硝基苄醇和三偏磷酸钠的重量百分比分别为：25%、2 .5%、15%、0.1%和0.05%。
9.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自修复的微生物固载方法，其特征在于：所述二次固定所得载体在混凝土原料中的重量占比为3~15%。
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