CN111333387A - 自修复混凝土、混合粗细骨料装配式综合管廊及制备方法 - Google Patents

自修复混凝土、混合粗细骨料装配式综合管廊及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了自修复混凝土、混合粗细骨料装配式综合管廊及制备方法，所述的自修复混凝土为微生物自修复混凝土，所述的微生物自修复混凝土按体积百分比计，由混凝土配料、再生粗‑细骨料和巴氏芽孢杆菌菌液组成；所述的再生粗‑细骨料的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的15％～45％，巴氏芽孢杆菌菌液的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的20～45％；所述的混凝土配料按体积百分比计，由砂、石、水泥和水组成，砂：石：水泥：水＝(2.80～3.30):(1.20～1.90):(2.20～3.10):(0.50～0.65)。本发明在接口处使用凹凸承插企口连接的基础上，采用自修复混凝土对接口进行四周密封，有效解决了接口处易开裂不能得到及时修复的问题，大大提升了接口处防渗漏的效果。

Description

自修复混凝土、混合粗细骨料装配式综合管廊及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑工程中的组合柱，涉及自修复混凝土、混合粗细骨料装配式综合管廊及制备方法，特别涉及一种自修复混凝土及其制备方法，以及以混合粗-细骨料为载体的装配式综合管廊及制备方法。
背景技术
我国建筑垃圾拆卸物主要含有废混凝土、废砂浆、废砖瓦及渣土等，其中废弃混凝土占比超过45。由废弃混凝土经过破碎、筛分、清洗制备的骨料称为再生骨料。再生骨料被老旧砂浆包裹呈现出疏松多孔，因此再生骨料附着砂浆的固有多孔性质使其有作为微生物自修复混凝土载体的可行性，同时其较好的修复效能更好地解决混凝土制品开裂的问题。
自然界中好氧型芽孢杆菌微生物能通过某些钙矿化反应机制在细菌的芽孢处沉淀碳酸钙，从而填塞或黏结接触水和氧气的有孔介质缝隙。这些沉淀过程完全由菌体控制沉积过程。当有适合的环境时，如混凝土开裂使得外界的氧气和水渗入，处于休眠状态的细菌就会进行钙矿化作用，而在不满足反应条件时进行休眠。这种微生物生成的碳酸盐物质颗粒尺寸小，比表面积大，且含有有机黏性分泌物，从而能更好地与混凝土裂缝粘结和团聚。由于混凝土的主要成分本质上就是钙盐，因此利用芽孢杆菌微生物这种碳酸钙诱导沉积的能力对混凝土裂缝进行自修复具备可行性，并且芽孢杆菌在碱性环境有着更高效的修复效能使再生细骨料有着特定的载体优势。
芽孢杆菌微生物主要通过有氧环境下芽孢处形成碳酸钙沉淀实现修复。伴随着碳酸盐平衡的转变(CO2到HCO3 -和CO3 2-)，混凝土介质中的钙离子与碳酸根离子发生反应，从而向微生物芽孢处聚集形成不溶性的碳酸钙CaCO3沉积物，使裂缝愈合而达到修复的目的。其矿化过程是有氧呼吸代谢底物产生CO2，与溶液中的OH-反应生成HCO3 -，然后在碱性条件下与水泥浆中的Ca2+继续反应生成CaCO3晶体，以达到修补混凝土裂缝的目的。
城市地下综合管廊是在城市地下建造一个把电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体的隧道空间，并设有专门的检修口、吊装口和相应的监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和统一管理，是保障城市运行的“生命线”。然而由于在不同环境荷载作用下，装配式综合管廊分段之间的接口处存在较大的局部应力，是管廊结构的关键位置。因此无论是用止水胶袋填补还是混凝土填补，或者是两者的结合，都易存在开裂而导致的渗漏等问题，严重影响了结构的安全及正常使用阶段。并且，在结构开裂后的修复方式大多为被动式、目的式的人为修复，这样的修复方式受技术、材料的局限作用只能将宏观裂缝修复，尤其是裂缝极易在弯曲作用下二次开裂，如此反复循环必定会造成数额巨大的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自修复混凝土及其制备方法，以及以混合粗细骨料为载体的装配式综合管廊及制备方法，解决了现有装配式综合管廊存在开裂而导致的渗漏问题，结构的安全及正常使用受到影响，结构开裂后只能将宏观裂缝修复，修复效果不佳的技术问题。
一种自修复混凝土，所述的自修复混凝土为微生物自修复混凝土，所述的微生物自修复混凝土按体积百分比计，由混凝土配料、再生粗-细骨料和巴氏芽孢杆菌菌液组成；
所述的再生粗-细骨料的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的15％～45％，巴氏芽孢杆菌菌液的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的20～45％；
所述的混凝土配料按体积百分比计，由砂、石、水泥和水组成，砂：石：水泥：水＝(2.80～3.30):(1.20～1.90):(2.20～3.10):(0.50～0.65)；
所述的巴氏芽孢杆菌菌液的OD值为(1～1.2)，菌体浓度为(2×109～2.4×109)cfu/ml。
一种自修复混凝土的制备方法，用于制备本发明所述的自修复混凝土，将再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液，然后与混凝土配料混合而成，所述的再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液的过程为：真空负压为0.6Mpa，吸附时间为30～40min。
进一步的，所述的水泥为PO 42.5级，密度为3050～3100kg/m3；所述的砂细度模数为3.0～2.3，平均粒径为0.23～0.50mm；所述的石表观密度为2670～2800kg/m3，含水量为3.35～3.48％，吸水率为1.77～1.91％。
进一步的，所述的再生粗-细骨料是混凝土建筑垃圾经破碎后没有进行分离而形成的碎石料，包括再生粗骨料和再生细骨料，再生粗骨料的粒径为5～10mm，表观密度2551kg/m3，压碎指标为25.34％，含水率为1.62％，吸水率为3.58％；再生细骨料为粒径为1.35～4.75mm颗粒，表观密度2481kg/m3，压碎指标为21.40％，含水率为1.64％，吸水率为9.21％。
混合粗细骨料装配式综合管廊，包括凹凸承插企口、预应力张拉锚固体、自修复混凝土、顶板纵筋、顶板箍筋和预制钢板；
所述综合管廊段内沿轴向设置有顶板纵筋，顶板纵筋的外围径向方向上包裹多个顶板箍筋，所述的凹凸承插企口内设置预应力张拉锚固体，所述的预应力张拉锚固体的个数为4个，所述的凹凸承插企口包括承口与插口，当2个待装配的两节管廊的承口与插口对接后，在所述的预应力张拉锚固体内穿预应力筋并进行预应力张拉固定，自修复混凝土设置在接口处，在接口上下端设置预制钢板；
所述的自修复混凝土件(3)包括本发明所述的自修复混凝土。
进一步的，还包括防水密封胶(4)和防水卷材层(7)，所述的自修复混凝土(3)外部用防水密封胶(4)进行密封，所述的防水卷材层(7)设置在靠近外侧的接口表面。
进一步的，在两节管廊对接安装前，先清理接头断面并在四周放置多个胶垫和橡胶圈。
一种混合粗细骨料装配式综合管廊的制备方法，在待装配的两节管廊的承口与插口对接后，在所述的预应力张拉锚固体内穿预应力筋并进行预应力张拉固定，接头固定后，采用所述的自修复混凝土将接口处内外四周的倒角边填实并抹平综合管廊接口处及其四周倒角边，随后在外层胶粘防水密封胶，在接口处上下端盖上预制钢板，并用螺栓锚固，并养护直至成型。
进一步的，所述的自修复混凝土按以下步骤进行制备：
将再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液，然后与混凝土配料混合而成，按体积百分比计，所述的再生粗-细骨料粒径为5～10mm，表观密度2551kg/m3，压碎指标为25.34％，含水率为1.62％，吸水率为3.58％；再生细骨料为粒径为1.35～4.75mm颗粒，表观密度2481kg/m3，压碎指标为21.40％，含水率为1.64％，吸水率为9.21％。；砂的表观密度为2744.8kg/m3，吸水率为1.32％，细度模数为2.18；天然碎石的表观密度为2834.8kg/m3，吸水率为0.59％，压碎指标为6.13；再生粗-细骨料的体积掺量为10％，所述的巴氏芽孢杆菌菌液，体积掺量为35％，所述的巴氏芽孢杆菌菌液的OD值为1.2；
所述的砂、石、水泥、水和再生粗-细骨料的比为2.90：1.26：2.90：0.60：0.54。
本发明的与现有技术相比具有以下技术效果：
(1)本发明所用微生物对混凝土高碱性环境有极强的适应性，在不利的环境条件下会休眠。当有裂缝开展后，裂缝处的微生物会接触外界渗入的空气和水，并随之开始修复裂缝。本发明所用再生粗-细骨料，疏松多孔，与新拌混凝土相容性好，能够储存营养物质和微生物，为微生物的修复提供了理想的生存环境。本发明充分结合了当前我国建筑垃圾中废弃混凝土占大多数的情况，采用随处可见、价格低廉的再生粗-细骨料作为载体掺入微生物来制备自修复装配式综合管廊，从根本上满足了经济环保性。
(2)本发明的装配式综合管廊结构，在接口处使用凹凸承插企口连接的基础上，采用自修复混凝土对接口进行四周密封，有效地解决了接口处易开裂不能得到及时修复的问题，大大提升了接口处防渗漏的效果。
(3)本发明能对综合管廊节点在已知主要荷载作用下的开裂进行及时有效地修复，做到了在预知开裂处进行行之有效的修复。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为混合粗-细骨料自修复装配式综合管廊结构横截面示意图；
图2为A-A剖面图；
图3为实施例1(图a)、实施例2(图b)和实施例3(图c)在三种不同荷载作用下一段时间后所开展的裂缝计算简图；
图4为混合粗-细骨料自修复装配式综合管廊结构整体示意图；
图5为实施例1(图a)、实施例2(图b)和实施例3(图c)的混合粗-细骨料自修复装配式综合管廊接口处混凝土裂缝修复示意图；
图6为实施例1的自修复装配式综合管廊接口处混凝土裂缝(a)与28d后的修复裂缝对比图(b)；
图7为对比例1中的不掺菌的混合粗-细骨料自修复装配式综合管廊接口处混凝土裂缝(a)与28d后的修复裂缝对比图(b)；
图8为对比例2中的砖-再生细骨料自修复装配式综合管廊接口处混凝土裂缝(a)与28d后的修复裂缝对比图(b)；
附图中各标号表示：
1、凹凸承插企口；2、预应力张拉锚固体；3、自修复混凝土；4、防水密封胶；5、顶板纵筋；6、顶板箍筋；7、防水卷材层；8、预制钢板；9、螺栓；10、胶垫；11、橡胶圈。
具体实施方式
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
综合管廊为装配式结构，其安装模式采用工厂预制加现场施工的方式。如图1～2所示，结合附图中各标号，安装过程如下：
综合管廊的凹凸承插企口1(工厂预制时综合管廊段已内置纵筋5和箍筋6)采用强度等级为C30自修复混凝土3，抗渗等级为P8。在两节管廊对接安装前，先清理接头断面并在四周放置胶垫10以及橡胶圈11，胶垫10起抗震作用，橡胶圈11遇水可膨胀，随后将两节管廊的承口与插口对接，同时调整两节管廊端面的两两对应及接头处管廊内外表面的平整度，调整完毕后，在预应力张拉锚固体2内穿预应力筋并进行预应力张拉固定，接头固定后，采用本发明的自修复混凝土将接口处内外四周的倒角边填实并抹平，完成后在外边使用防水密封胶4进行密封。在接口上下端盖上预制钢板8，并用螺栓9锚固，能够最大幅度的提升综合管廊结构在接口处的承载力。此时，靠近外侧的接口表面裹一层防水卷材层7，一道管廊接头施工完成。
天然碎石的基本性能满足《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》；天然细骨料为普通河砂，取自一般河床，其基本性能满足《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》，起填充骨架缝隙的作用。再生粗-细骨料，是天然骨料与水泥基水化凝结后形成的产物，由废弃混凝土经过破碎分拣加工而成。比如，再生粗骨料的粒径为5～10mm，表观密度2551kg/m3，压碎指标为25.34％，含水率为1.62％，吸水率为3.58％；再生细骨料为粒径为1.35～4.75mm颗粒，表观密度2481kg/m3，压碎指标为21.40％，含水率为1.64％，吸水率为9.21％。再生粗-细骨料和天然骨料相比，其表面特征有很大差异：再生粗-细骨料表面包裹着20％～50％左右的旧砂浆和水泥素浆(水泥石)，其黏附的多少和程度取决于骨料破碎的工艺、设备和原生混凝土的强度等级，破碎出来的再生细骨料颗粒表面凸凹不平，疏松多孔，棱角充斥，吸水率大。由上述可知，再生粗-细骨料的附着砂浆的固有多孔性质使其有作为微生物自修复装配式综合管廊混凝土载体的可行性,并且粗-细骨料中的微生物生成的碳酸钙沉积颗粒能有效地填补再生粗-细骨料中的裂纹以及修复综合管廊中0.2mm以下的局部裂缝，从而有效地修复了综合管廊的耐久性和抗渗性能。
巴氏芽孢杆菌菌种利用液体培养基按照常规的培养方法进行接种、培养，将菌液稀释至OD值1.25～1.40，其中，有机蛋白质及无机钠盐与水的质量比为4.8％到8.7％。液体培养基由有机蛋白质，与碳酸钠溶液及碳酸氢钠溶液混合而成，其中碳酸钠溶液及碳酸氢钠溶液与有机蛋白质的质量比为12.4％到20.5％，碳酸钠溶液的波美度为20到45°Bé。本发明的重点是研究如何将再生细骨料与微生物菌液同时运用于再生细骨料承重砌块中，并且能够产生良好的自修复效果。对于再生粗-细骨料的粒径级配等要求需满足《建筑垃圾再生骨料应用技术规程》，对于微生物菌液按照可按上述方案配制。
如未特别说明，本发明采用的设备均为本领域常规设备。
本发明中提到的巴氏芽孢杆菌菌体干粉指的是市面常规购买菌体冻干粉，其制备方式为常规菌种扩培、离心、填加保护剂、冻干、粉碎后获得。
本发明中提到的以混凝土中的水泥为计算基准，巴氏芽孢杆菌菌液的体积掺量为35％。水灰比为影响混凝土性能的主要因素，以水泥用量为准能够准确的较好的减小混凝土性能的制备误差；菌液体积掺量为35％基于大量实验数据分析得出其为兼顾经济性和修复效能的最佳体积比其余菌液体积掺量也有较好的效果。
如未特别说明，本发明其他采用的材料均为市售。
为使本领域技术人员更好地理解本发明的产品及方法，下面以详细的实施例说明制备过程。
实施例1：
本实施例提供一种自修复混凝土，自修复混凝土为微生物自修复混凝土，所述的微生物自修复混凝土按体积百分比计，由混凝土配料、再生粗-细骨料和巴氏芽孢杆菌菌液组成；其中菌液体积比取水密度值换算质量比；其它组分体积比换算质量比称重；
所述的再生粗-细骨料的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的15％～45％，巴氏芽孢杆菌菌液的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的20～45％；
所述的混凝土配料按体积百分比计，由砂、石、水泥和水组成，砂：石：水泥：水＝(2.80～3.30):(1.20～1.90):(2.20～3.10):(0.50～0.65)；
所述的巴氏芽孢杆菌菌液的OD值为(1～1.2)，菌体浓度为(2×109～2.4×109)cfu/ml。
筛分出满足粒径及连续级配的再生粗-细骨料。再生粗-细骨料是混凝土建筑垃圾经破碎后没有进行分离而形成的碎石料，包括再生粗骨料和再生细骨料，其中，再生粗骨料的粒径为5～10mm，表观密度2551kg/m3，压碎指标为25.34％，含水率为1.62％，吸水率为3.58％；再生细骨料为粒径为1.35～4.75mm颗粒，表观密度2481kg/m3，压碎指标为21.40％，含水率为1.64％，吸水率为9.21％。
砂的表观密度为2744.8kg/m3，吸水率为1.32％，细度模数为2.18。天然碎石的表观密度为2834.8kg/m3，吸水率为0.59％，压碎指标为6.13。
一种自修复混凝土的制备方法，用于制备本发明所述的自修复混凝土，将再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液，然后与混凝土配料混合而成，所述的再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液的过程为：选用陕西省微生物研究所的巴氏芽孢杆菌菌液，巴氏芽孢杆菌液的OD值1.25，液体培养基由有机蛋白质，与碳酸钠溶液及碳酸氢钠溶液混合而成，其中碳酸钠溶液及碳酸氢钠溶液与有机蛋白质的质量比为12.4％到20.5％，碳酸钠溶液的波美度为20到45°Bé。低温0℃～-4℃放置12小时后，先将菌液加入负压真空泵，后取再生粗-细骨料载体置于负压真空泵，浸渍巴氏芽孢杆菌菌液，然后与混凝土配料混合而成，并振捣摇匀使之较均匀分布在再生粗-细骨料表面，在真空负压为0.5MPa条件下吸附20min，转移再生细骨料于烘箱内恒温40℃烘干12小时得到自修复再生粗-细骨料；按质量比计，再生粗-细骨料：巴氏芽孢杆菌菌体干粉＝1：0.082～0.105。
水泥为P.O 42.5级，比表面积大于300m2/kg；砂为天然河砂，细度模数为2.9～2.2；
制作自修复装配式综合管廊所用的砂、石、水泥、水和再生粗-细骨料的比为2.90：1.26：2.90：0.60：0.54，体积换算后，再生粗-细骨料占混凝土总体积掺量的45％，以混凝土中的水泥为计算基准，巴氏芽孢杆菌菌液的体积掺量为35％；其中菌液体积比取水密度值换算质量比并按其计算，同时按照《再生混凝土结构设计规程》考虑了再生混凝土的附加用水量。按质量比计，再生细骨料：巴氏芽孢杆菌菌体干粉＝1：0.082。
由于不同荷载形式导致综合管廊接口处开裂形式不同，因此将开裂形式分为以下三种：
一种是在一般车辆荷载作用下产生的均布荷载和集中弯矩而导致的裂缝，如图3(a)，在这种荷载形式下，接口处多发生交叉型裂缝，如图5(a)；
二种是由地下围岩作用引起较大的梯形荷载而导致的裂缝，如图3(b)，在这种荷载形式下，接口处多发生斜向型裂缝，如图5(b)；
三种是由上部较大建筑产生的集中荷载和车辆产生的均布荷载作用而导致的裂缝，如图3(c)，在这种荷载形式下，接口处多发生横向型裂缝，如图5(c)。
因此，本实施例还给出一种混合粗细骨料装配式综合管廊，结合多种荷载下的综合管廊接口处开裂形式，在易开裂的部位采用浇筑本发明的微生物自修复混凝土的方式来减少裂缝的产生和进一步开裂的趋势。
如图1～2，包括凹凸承插企口1、预应力张拉锚固体2、自修复混凝土3、顶板纵筋5、顶板箍筋6和预制钢板8；
综合管廊段内沿轴向设置有顶板纵筋5，顶板纵筋5的外围径向方向上包裹多个顶板箍筋6，凹凸承插企口1内设置预应力张拉锚固体2，预应力张拉锚固体2的个数为4个，凹凸承插企口1包括承口与插口，当2个待装配的两节管廊的承口与插口对接后，在预应力张拉锚固体2内穿预应力筋并进行预应力张拉固定，自修复混凝土件3设置在接口处，在接口上下端设置预制钢板8；
自修复混凝土件3包括本发明的自修复混凝土，还可包括市售的常见的自修复混凝土。本实施例采用的微生物混凝土，具体配合比见上述配制过程；
还包括防水密封胶4和防水卷材层7，自修复混凝土件3外部用防水密封胶4进行密封，防水卷材层7设置在靠近外侧的接口表面。在两节管廊对接安装前，先清理接头断面并在四周放置多个胶垫10和橡胶圈11。
本实施例还给出一种混合粗细骨料装配式综合管廊的制备方法，综合管廊为装配式结构，其安装模式采用工厂预制加现场施工的方式。如图1～2所示，在待装配的两节管廊的承口与插口对接后，在预应力张拉锚固体2内穿预应力筋并进行预应力张拉固定，接头固定后，采用自修复混凝土将接口处内外四周的倒角边填实并抹平综合管廊接口处及其四周倒角边，随后在外层胶粘防水密封胶4，在接口处上下端盖上预制钢板8，并用螺栓9锚固，并养护直至成型，以最大限度保证接口处承载力。
如图3a为综合管廊接口处在一般车辆荷载引起的均布荷载Q以及集中力矩M作用下的计算简图；如图5a为在该种荷载作用下，经过100d后综合管廊接口处开裂形式为交叉型裂缝。
试件洒水养护并通过150X裂缝观测仪测定修复性能。
结果如图6所示，实施例1中的再生粗-细骨料自修复装配式综合管廊接口处混凝土裂缝与28d的修复裂缝对比图。图6结果表示为经过28d修复后，再生粗-细骨料自修复装配式综合管廊接口处混凝土裂缝已经完全修复。
实施例2：
同实施例1，与实施例1不同的是，本实施例所用的混凝土质量配合比具体为：砂：石：水泥：水：自修复再生粗-细骨料的质量比为2.90：1.26：2.90：0.65：0.54，再生粗-细骨料体积掺量为45％，巴氏芽孢杆菌菌液体积掺量为20％,按质量比计，再生粗-细骨料：巴氏芽孢杆菌菌体干粉＝1：0.082。
如图3(b)为综合管廊接口处在地下土壤围岩作用产生的梯形荷载的作用下的计算简图；如图5(b)为在该种荷载作用下，经过100d后综合管廊接口处开裂形式为斜向型裂缝。
实施例3：
同实施例1，与实施例1不同的是，本实施例所用的混凝土质量配合比具体为：砂：石：水泥：水：自修复再生粗-细骨料的质量比为2.90：1.26：2.90：0.50：0.54，再生粗-细骨料体积掺量为45％，巴氏芽孢杆菌菌液体积掺量为45％,按质量比计，再生粗-细骨料：巴氏芽孢杆菌菌体干粉＝1：0.082。
如图3(c)为综合管廊接口处在上部较大荷载作用产生的均布荷载和集中力的作用下的计算简图；如图5(c)为在该种荷载作用下，经过100d后综合管廊接口处开裂形式为横向型裂缝。
因实施例1修复效能最佳，故下述对比例均为与实施例1进行对比。
对比例1：
一种不掺微生物的常规再生混合粗-细骨料自修复装配式综合管廊的制作方法(再生粗-细骨料体积掺量为15％、45、45％三组，分为例4、例5、例6，其余各材料配比亦同例1)，其设计制作所用的混凝土质量配合比具体为：砂：石：水泥：水：自修复再生粗-细骨料的质量比为2.90：1.26：2.90：0.60：0.54，除去菌液制备外，制备方法同实施例1。
图7为对比例1中的不掺菌的再生细骨料自修复混凝土砌块裂缝与28d后的修复裂缝对比图。
经过试验比较得知，上述对比例1中的混凝土构件在同一时间内裂缝的闭合程度远远小于实施例1中的混凝土构件，且最终测定对比例1的力学强度结果也是远远小于实施例1。可见实施例1中的自修复混凝土能通过再生粗-细骨料具有多孔载具性的自修复效能，具有极高的实用性和经济性。
对比例2：
一种掺入废砖粉-再生细骨料混合的混合粗-细骨料自修复装配式综合管廊的制作方法(再生粗-细骨料体积掺量为15％、45、45％三组，分为例7、例8、例9，其余各材料配比亦同例1；废砖粉制备方法及性能指标依托CN102218435A)，其设计制作所用的混凝土质量配合比为2.90：1.26：2.90：0.60：0.54的砂、石、水泥、载体、水，除去菌液本发明所述的微生物自修复混凝土制备外，其余制备方法同实施例1
图8为对比例2中的砖-再生细骨料混合载体的自修复装配式综合管廊接口处混凝土裂缝与28d后的修复裂缝对比图。
经过试验比较得知，上述对比例2中的混凝土构件在同一时间内裂缝的闭合程度略微小于实施例1中的混凝土构件，且最终测定对比例2的力学强度结果也是略微小于实施例1。可见实施例1中的自修复混凝土能通过再生粗-细骨料除了具有多孔载具性的自修复效能，也具有良好的力学性能。
具体的修复效果如表1，结构性能对比效果如表2。
表1实施例及对比例修复结果
Figure BDA0002424864540000141
Figure BDA0002424864540000151
表2结构性能对比效果
Figure BDA0002424864540000152
由表1与表2的实验结果可知，实施例1的28d修复效能最佳，实施例2、实施例3的修复效能均次于实施例1；而不掺微生物的普通混合粗-细骨料综合管廊的修复效能最差。随着时间的延伸且自身未水化部分的进一步水化，裂缝保持着低效率的修复状态且部分修复会达到裂缝修复的峰值，之后就不会展示更多的修复效能。砖粉-再生细骨料装配式综合管廊的修复性能也不如实施例1的综合管廊修复效果。
在本实施例中，上列实施例，对本发明的目的、技术方案和有点进行了进一步地详细说明，所应说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所发明的内容。

Claims (9)

1.一种自修复混凝土，其特征在于，所述的自修复混凝土为微生物自修复混凝土，所述的微生物自修复混凝土按体积百分比计，由混凝土配料、再生粗-细骨料和巴氏芽孢杆菌菌液组成；
所述的再生粗-细骨料的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的15％～45％，巴氏芽孢杆菌菌液的体积掺量为微生物自修复混凝土总体积的20～45％；
所述的混凝土配料按体积百分比计，由砂、石、水泥和水组成，砂：石：水泥：水＝(2.80～3.30):(1.20～1.90):(2.20～3.10):(0.50～0.65)；
所述的巴氏芽孢杆菌菌液的OD值为(1～1.2)，菌体浓度为(2×109～2.4×109)cfu/ml。
2.一种自修复混凝土的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1所述的自修复混凝土，将再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液，然后与混凝土配料混合而成，所述的再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液的过程为：真空负压为0.6Mpa，吸附时间为30～40min。
3.根据权利要求1所述的自修复混凝土，其特征在于，所述的水泥为PO42.5级，密度为3050～3100kg/m3；所述的砂细度模数为3.0～2.3，平均粒径为0.23～0.50mm；所述的石表观密度为2670～2800kg/m3，含水量为3.35～3.48％，吸水率为1.77～1.91％。
4.根据权利要求2所述的自修复混凝土的制备方法，其特征在于，所述的再生粗-细骨料是混凝土建筑垃圾经破碎后没有进行分离而形成的碎石料，包括再生粗骨料和再生细骨料，再生粗骨料的粒径为5～10mm，表观密度2551kg/m3，压碎指标为25.34％，含水率为1.62％，吸水率为3.58％；再生细骨料为粒径为1.35～4.75mm颗粒，表观密度2481kg/m3，压碎指标为21.40％，含水率为1.64％，吸水率为9.21％。
5.混合粗细骨料装配式综合管廊，其特征在于，包括凹凸承插企口(1)、预应力张拉锚固体(2)、自修复混凝土(3)、顶板纵筋(5)、顶板箍筋(6)和预制钢板(8)；
所述综合管廊段内沿轴向设置有顶板纵筋(5)，顶板纵筋(5)的外围径向方向上包裹多个顶板箍筋(6)，所述的凹凸承插企口(1)内设置预应力张拉锚固体(2)，所述的预应力张拉锚固体(2)的个数为4个，所述的凹凸承插企口(1)包括承口与插口，当2个待装配的两节管廊的承口与插口对接后，在所述的预应力张拉锚固体(2)内穿预应力筋并进行预应力张拉固定，自修复混凝土件(3)设置在接口处，在接口上下端设置预制钢板(8)；
所述的自修复混凝土件(3)包括权利要求1或3任一所述的自修复混凝土。
6.根据权利要求5所述的混合粗细骨料装配式综合管廊，其特征在于，还包括防水密封胶(4)和防水卷材层(7)，所述的自修复混凝土件(3)外部用防水密封胶(4)进行密封，所述的防水卷材层(7)设置在靠近外侧的接口表面。
7.根据权利要求5所述的混合粗细骨料装配式综合管廊，其特征在于，在两节管廊对接安装前，先清理接头断面并在四周放置多个胶垫(10)和橡胶圈(11)。
8.一种混合粗细骨料装配式综合管廊的制备方法，其特征在于，在待装配的两节管廊的承口与插口对接后，在所述的预应力张拉锚固体(2)内穿预应力筋并进行预应力张拉固定，接头固定后，采用所述的自修复混凝土将接口处内外四周的倒角边填实并抹平综合管廊接口处及其四周倒角边，随后在外层胶粘防水密封胶(4)，在接口处上下端盖上预制钢板(8)，并用螺栓(9)锚固，并养护直至成型。
9.根据权利要求8所述的混合粗细骨料装配式综合管廊的制备方法，其特征在于，所述的自修复混凝土按以下步骤进行制备：
将再生粗-细骨料浸渍巴氏芽孢杆菌菌液，然后与混凝土配料混合而成，按体积百分比计，所述的再生粗-细骨料粒径为5～10mm，表观密度2551kg/m3，压碎指标为25.34％，含水率为1.62％，吸水率为3.58％；再生细骨料为粒径为1.35～4.75mm颗粒，表观密度2481kg/m3，压碎指标为21.40％，含水率为1.64％，吸水率为9.21％；砂的表观密度为2744.8kg/m3，吸水率为1.32％，细度模数为2.18；天然碎石的表观密度为2834.8kg/m3，吸水率为0.59％，压碎指标为6.13；再生粗-细骨料的体积掺量为10％，所述的巴氏芽孢杆菌菌液，体积掺量为35％，所述的巴氏芽孢杆菌菌液的OD值为1.2；
所述的砂、石、水泥、水和再生粗-细骨料的比为2.90：1.26：2.90：0.60：0.54。
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