CN111749373B - 一种微生物现浇墙体及其快速浇筑方法 - Google Patents

一种微生物现浇墙体及其快速浇筑方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微生物现浇墙体及其快速浇筑方法，涉及建筑施工技术领域。一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，包括如下步骤：1)安装模板Ⅰ和底层的模板Ⅱ；2)将碳酸钙沉淀胶结砂与微生物菌液搅拌均匀形成砂料，将砂料填筑到模板Ⅰ和模板Ⅱ内；3)在砂料上满铺加筋材料，逐层安装模板Ⅱ；4)循环步骤2)和3)，直到砂料的总高度满足设计要求；5)向填筑的砂料中注入反应液，再注入微生物菌液；6)重复注浆2‑3次，墙体强度达标后，停止注入；7)拆模养护。本发明的墙体养护时间短，碳酸钙材料反应过程低能耗、低污染、低排放，加筋材料增强了墙体的抗拉性能，减少裂缝的产生。

Description

一种微生物现浇墙体及其快速浇筑方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种微生物现浇墙体及其快速浇筑方法。
背景技术
墙体作为建筑物重要组成部分，随着现代化的发展，建筑材料对环保的要求越来越高。“绿色建筑”即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑，得到了广泛的重视与研究。传统墙体以水泥为主要建筑基材，而水泥在生产过程中会产生大量碳排放，不符合绿色建筑的发展理念。
其次现有混凝土现浇墙体养护周期长，养护要求较高，需要保证足够的湿度条件，且其抗拉强度低容易出现裂缝。以砌体砖墙为主的墙体存在砌体抹灰工序繁多、劳动量大、湿作业操作工期长。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有低能耗、低污染且高效的微生物现浇墙体及其快速浇筑方法。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种微生物现浇墙体，包括墙体和加筋材料。所述加筋材料为编织布、无纺布和棉麻布中的一种或多种的组合，若干层加筋材料水平铺设在墙体内，若干层加筋材料沿墙体的高度方向等间距布置。
所述墙体采用微生物诱导碳酸钙沉淀胶结砂浇筑形成。
基于上述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，该微生物现浇墙体的高度小于等于5m，包括以下步骤：
1)沿设计的定位线将两块竖直的模板Ⅰ固定在地面上，两块模板Ⅰ相互平行且间隔布置，两块模板Ⅰ之间安装若干墙厚定尺导管。其中，每块所述模板Ⅰ上设置有若干排水孔Ⅰ和若干螺栓孔Ⅰ，每个墙厚定尺导管的两端分别与两块模板Ⅰ上的螺栓孔Ⅰ对接，若干排水孔Ⅰ靠近模板Ⅰ的下端，排水孔Ⅰ的内侧放置一层纱布。
2)将若干螺栓穿过两块所述模板Ⅰ上的螺栓孔Ⅰ和墙厚定尺导管，每个螺栓套上垫片后旋入螺母。
3)在两块所述模板Ⅰ之间安装两块竖直的模板Ⅱ，模板Ⅱ呈矩形，模板Ⅱ与模板Ⅰ的内壁垂直，这两块模板Ⅱ的下端固定在地面上，这两块模板Ⅱ分别靠近模板Ⅰ的两个竖直边缘，模板Ⅱ的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅰ的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室。
4)将建筑用砂与微生物菌液搅拌混合均匀形成砂料，将步骤3)中的方形腔室填满砂料并平整砂料的表面。
5)在所述砂料的表面满铺一层加筋材料，加筋材料呈矩形，加筋材料的长度方向与模板Ⅱ垂直，加筋材料长度方向的两端均伸出砂料。
6)在每块所述模板Ⅱ的上端固定一块模板Ⅱ，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料并平整砂料的表面。
7)重复步骤5)和6)，直到所述砂料的总高度满足墙体的设计要求，最上端的两块模板Ⅱ的上端均固定模板Ⅱ，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布。
8)将注浆管道伸入步骤7)中的方形腔室内，通过蠕动泵和注浆管道将溶液罐中的反应液注入墙体内，注入过程中，注浆管道沿加筋材料的长度方向来回移动。其中，所述反应液为CaCl2溶液与尿素溶液的混合溶液。
9)所述反应液注入4h至6h后，向墙体注入微生物菌液，再次注入反应液，反应液的体积用量为墙体体积的0.2-0.4倍，废液从排水孔Ⅰ排出。
10)重复步骤8)和9)2～3次，并用孔塞堵住所有排水孔Ⅰ。
11)静置8h后，打开所有所述孔塞，向墙体再次注入与步骤)相同体积用量的反应液。
12)待所述墙体的强度达标后，拆除模板Ⅰ和模板Ⅱ。
基于上述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，该微生物现浇墙体的高度大于5m，包括以下步骤：
1)沿设计的定位线将两块竖直的模板Ⅰ固定在地面上，两块模板Ⅰ相互平行且间隔布置，两块模板Ⅰ之间安装若干墙厚定尺导管。其中，每块所述模板Ⅰ上设置有若干排水孔Ⅰ和若干螺栓孔Ⅰ，每个墙厚定尺导管的两端分别与两块模板Ⅰ上的螺栓孔Ⅰ对接，若干排水孔Ⅰ靠近模板Ⅰ的下端，排水孔Ⅰ的内侧放置一层纱布。
2)将若干螺栓穿过两块所述模板Ⅰ上的螺栓孔Ⅰ和墙厚定尺导管，每个螺栓套上垫片后旋入螺母。
3)在两块所述模板Ⅰ之间安装两块竖直的模板Ⅱ，模板Ⅱ呈矩形，模板Ⅱ与模板Ⅰ的内壁垂直，这两块模板Ⅱ的下端固定在地面上，这两块模板Ⅱ分别靠近模板Ⅰ的两个竖直边缘，模板Ⅱ的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅰ的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室。
4)将建筑用砂与微生物菌液搅拌混合均匀形成砂料，将步骤3)中的方形腔室填满砂料并平整砂料的表面。
5)在所述砂料的表面满铺一层加筋材料，加筋材料呈矩形，加筋材料的长度方向与模板Ⅱ垂直，加筋材料长度方向的两端均伸出砂料。
6)在每块所述模板Ⅱ的上端固定一块模板Ⅱ，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料并平整砂料的表面。
7)重复步骤5)和6)，直到所述砂料的总高度等于5m，即完成墙体下部结构的填筑。最上端的两块所述模板Ⅱ的上端均固定模板Ⅱ，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布。
8)将注浆管道伸入步骤7)中的方形腔室内，通过蠕动泵和注浆管道将溶液罐中的反应液注入墙体的下部结构内，注入过程中，注浆管道沿加筋材料的长度方向来回移动。其中，所述反应液为CaCl2溶液与尿素溶液的混合溶液。
9)所述反应液注入4h至6h后，向墙体的下部结构注入微生物菌液，再次注入反应液，反应液体积用量为墙体下部结构体积的0.2-0.4倍，废液从排水孔Ⅰ排出。
10)重复步骤8)和9)2～3次，并用孔塞堵住所有排水孔Ⅰ。
11)静置8h后，打开所有所述孔塞，向墙体再次注入与步骤)相同体积用量的反应液。
12)待所述墙体的下部结构的强度达标后，拆除模板Ⅰ和模板Ⅱ。
13)将两个支撑木墩贴合在所述墙体下部结构的两个竖直边缘，支撑木墩的下端固定在地面上，上端与墙体下部结构的上端齐平。
14)在所述墙体下部结构的两侧均设置模板Ⅲ，模板Ⅲ为竖直的矩形板，模板Ⅲ的下段与墙体的侧壁贴合，上段位于墙体下部结构的上方，两块模板Ⅲ之间安装若干墙厚定尺导管。其中，每个所述支撑木墩的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅲ的内壁贴合，模板Ⅲ上设置有若干排水孔Ⅱ和若干螺栓孔Ⅱ，每个墙厚定尺导管的两端分别与两块模板Ⅲ上的螺栓孔Ⅱ对接，若干排水孔Ⅱ靠近墙体下部结构的上端，排水孔Ⅱ的内侧放置一层纱布。
15)将若干螺栓穿过两块所述模板Ⅲ上的螺栓孔Ⅱ和墙厚定尺导管，每个螺栓套上垫片后旋入螺母。
16)在每个所述支撑木墩的顶部安装模板Ⅱ，这两个模板Ⅱ与模板Ⅲ的内壁垂直，这模板Ⅱ的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅲ的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室。
17)将步骤16)中的方形腔室填满砂料并平整砂料的表面。
18)在所述砂料的表面满铺一层加筋材料，加筋材料的长度方向与模板Ⅲ垂直，加筋材料长度方向的两端均伸出砂料。
19)在每块所述模板Ⅱ的上端固定一块模板Ⅱ，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料并平整砂料的表面。
20)重复步骤18)和19)，直到所述砂料的总高度满足设计要求，即完成墙体上部结构的填筑。最上端的两块所述模板Ⅱ的上端均固定模板Ⅱ，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布。
21)将所述注浆管道伸入步骤20)中的方形腔室内，通过蠕动泵和注浆管道将溶液罐中的反应液注入墙体的上部结构内，注入过程中，注浆管道沿加筋材料的长度方向来回移动。
22)所述反应液注入4h至6h后，向墙体的上部结构注入微生物菌液，再次注入反应液，注入反应液体积用量为墙体上部结构体积的0.2-0.4倍，废液从排水孔Ⅱ排出。
23)重复步骤21)和22)2～3次，并用孔塞堵住所有排水孔Ⅱ。
24)静置8h后，打开所有所述孔塞，向墙体的上部结构再次注入与步骤2)相同体积用量的反应液。。
25)待所述墙体的上部结构的强度达标后，拆除模板Ⅱ、支撑木墩和模板Ⅲ。
进一步，所述模板Ⅰ包括三角支架、矩形板和横向背楞。
两个所述模板Ⅰ的矩形板均竖直设置在地面上，两个矩形板相互平行且间隔布置，矩形板上设置有若干排水孔Ⅰ和若干螺栓孔Ⅰ，若干排水孔Ⅰ靠近矩形板的下端。
每个所述矩形板背向另一个矩形板的一侧设置有若干三角支架，三角支架为直角三角板，三角支架的一个直角边固定在地面上，另一个直角边连接到矩形板上，三角支架的上下端分别与矩形板的上下端齐平，若干三角支架等间距设置。
所述三角支架与矩形板连接的直角边上设置有若干供横向背楞穿过的缺口，若干缺口沿竖向等间距分布。若干所述横向背楞穿过每一个三角支架上的缺口并连接到矩形板上。
进一步，所述模板Ⅰ与模板Ⅱ的接壤处连接有竖直的木条，木条的截面呈正方形，木条相邻的两个侧壁分别连接在模板Ⅰ的内壁上和模板Ⅱ的外壁上。所述模板Ⅰ与模板Ⅱ的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条与模板Ⅰ的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条与模板Ⅱ的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林。
所述模板Ⅲ与模板Ⅱ的接壤处连接有竖直的木条，木条相邻的两个侧壁分别连接在模板Ⅲ的内壁上和模板Ⅱ的外壁上。所述模板Ⅲ与模板Ⅱ的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条与模板Ⅲ的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条与模板Ⅱ的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林。
进一步，所述微生物菌液为巴氏芽孢杆菌菌液，微生物菌液的光密度值为OD600＝1.0-1.5，菌液pH为7.5-9.0。
进一步，相邻两层所述加筋材料的间距为15-30cm，加筋材料的两端伸出砂料的长度均为20-30cm。
进一步，在所述反应液中，CaCl2溶液与尿素溶液的浓度均为1.0-2.0mol/L，CaCl2溶液与尿素溶液的体积比为1:1，浓度比为1:1。
进一步，所述注浆管道的内径为4-8cm，注浆管道的出水口连接若干直径为10mm的PVC软导管。
进一步，所述百洁布厚度为2-4cm。
本发明的有益效果在于：
1.墙体浇筑完成后只需三天左右养护，较混凝土养护时间短；
2.墙体主要材料为碳酸钙，反应过程低能耗、低污染、低排放，符合绿色建筑发展理念；
3.加筋材料是一种柔性纤维材料，在墙体形成过程中起到加筋作用，增强墙体的抗拉性能，减少裂缝的产生。
附图说明
图1为墙高小于等于5m的微生物现浇墙体快速浇筑示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为墙高大于5m的微生物现浇墙体快速浇筑示意图；
图4为螺栓安装示意图；
图5为墙厚定尺导管示意图；
图6为注浆管道、蠕动泵和溶液罐的连接示意图；
图7为模板Ⅰ示意图；
图8为模板Ⅲ示意图。
图中：墙体1、加筋材料2、模板Ⅰ3、排水孔Ⅰ301、螺栓孔Ⅰ302、三角支架303、矩形板304、横向背楞305、墙厚定尺导管4、螺栓5、垫片6、螺母7、模板Ⅱ8、砂料9、百洁布10、注浆管道11、蠕动泵12、溶液罐13、模板Ⅲ14、排水孔Ⅱ1401、螺栓孔Ⅱ1402、孔塞15、支撑木墩16和木条17。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开了一种微生物现浇墙体，包括墙体1和加筋材料2。所述加筋材料2为编织布、无纺布和棉麻布中的一种或多种的组合，若干层加筋材料2水平铺设在墙体1内，若干层加筋材料2沿墙体1的高度方向等间距布置。所述加筋材料2是柔性纤维材料，在墙体1形成过程中起到加筋作用，增强墙体1的抗拉性能，减少裂缝的产生。
所述墙体1采用微生物诱导碳酸钙沉淀胶结砂浇筑形成，反应过程低能耗、低污染、低排放，符合绿色建筑发展理念；。
实施例2：
本实施例公开了基于实施例1所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，该方法适用于高度小于等于5m的微生物现浇墙体，包括以下步骤：
1)沿设计的定位线将两块竖直的模板Ⅰ3固定在地面上，参见图7，所述模板Ⅰ3包括三角支架303、矩形板304和横向背楞305。两个所述模板Ⅰ3的矩形板304均竖直设置在地面上，两个矩形板304相互平行且间隔布置，矩形板304上设置有若干排水孔Ⅰ301和若干螺栓孔Ⅰ302，若干排水孔Ⅰ301靠近矩形板304的下端，排水孔Ⅰ301的内侧放置一层纱布，防止漏沙。每个所述矩形板304背向另一个矩形板304的一侧设置有若干三角支架303，三角支架303为直角三角板，三角支架303的一个直角边固定在地面上，另一个直角边连接到矩形板304上，三角支架303的上下端分别与矩形板304的上下端齐平，若干三角支架303等间距设置。所述三角支架303与矩形板304连接的直角边上设置有若干供横向背楞305穿过的缺口，若干缺口沿竖向等间距分布。若干所述横向背楞305穿过每一个三角支架303上的缺口并连接到矩形板304上，保证矩形板304的的竖直与表面平整。两块所述矩形板304之间安装若干墙厚定尺导管4，每个墙厚定尺导管4的两端分别与两块矩形板304上的螺栓孔Ⅰ302对接。参见图5，为所述墙厚定尺导管4的示意图。
2)参见图4，将若干螺栓5穿过两块所述模板Ⅰ3上的螺栓孔Ⅰ302和墙厚定尺导管4，每个螺栓5套上垫片6后旋入螺母7，将两块模板Ⅰ3紧紧固定。所述螺栓5、墙厚定尺导管4、螺母7及垫片6均由合成材料制成。
3)在两块所述模板Ⅰ3之间安装两块竖直的模板Ⅱ8，模板Ⅱ8呈矩形，模板Ⅱ8与模板Ⅰ3的内壁垂直，这两块模板Ⅱ8的下端固定在地面上，这两块模板Ⅱ8分别靠近模板Ⅰ3的两个竖直边缘，模板Ⅱ8的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅰ3的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室。所述模板Ⅰ3和模板Ⅱ8采用木模板或有机玻璃模板。
4)将常用建筑用砂与微生物菌液搅拌混合均匀形成砂料9，将步骤3)中的方形腔室填满砂料9并平整砂料9的表面。所述微生物菌液为巴氏芽孢杆菌菌液，微生物菌液的光密度值为OD600＝1.2，菌液pH为8.0。
5)在所述砂料9的表面满铺一层加筋材料2，加筋材料2呈矩形，加筋材料2的长度方向与模板Ⅱ8垂直，加筋材料2长度方向的两端均伸出砂料9，便于前后墙体连接固定。
6)在每块所述模板Ⅱ8的上端固定一块模板Ⅱ8，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料9并平整砂料9的表面。
7)重复步骤5)和6)，直到所述砂料9的总高度满足墙体1的设计要求，参见图2，最上端的两块模板Ⅱ8的上端均固定模板Ⅱ8，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布10，百洁布10厚度为2cm，用于提供缓冲作用。参见图1，所述模板Ⅰ3与每个模板Ⅱ8的接壤处均连接有竖直的木条17，木条17的截面呈正方形，木条17相邻的两个侧壁分别连接在模板Ⅰ3的内壁上和模板Ⅱ8的外壁上。所述模板Ⅰ3与模板Ⅱ8的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条17与模板Ⅰ3的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条17与模板Ⅱ8的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，防止漏浆。相邻两层所述加筋材料2的间距为15cm，加筋材料2的两端伸出砂料9的长度均为20cm。
8)将注浆管道11伸入步骤7)中的方形腔室内，通过蠕动泵12和注浆管道11将溶液罐13中的反应液注入墙体1内，注入过程中，注浆管道11沿加筋材料2的长度方向来回移动。其中，所述反应液为CaCl2溶液与尿素溶液的混合溶液，CaCl2溶液浓度为1.5mol/L，尿素溶液浓度为1.5mol/L，两者体积比为1:1，两者浓度比为1:1。所述注浆管道11的内径为4cm，注浆管道11的出水口连接9根直径为10mm的PVC软导管。参见图6，为所述蠕动泵12、注浆管道11和溶液罐13的连接示意图。根据所述墙体1的加固完成情况，通过控制蠕动泵12调节注浆压力,实现不同压力下的注浆流量。根据浇筑墙体1的厚度、长度以及高度等因素确定迂回注浆速度、注浆孔的尺寸和多孔数量以及注入微生物菌液间隔时间、微生物菌液用量。
9)所述反应液注入4h后，向墙体1注入微生物菌液，再次注入反应液，注入反应液体积用量为墙体1体积的0.2倍”，废液从排水孔Ⅰ301排出。
10)重复步骤8)和9)3次，并用孔塞15堵住所有排水孔Ⅰ301。
11)静置8h后，打开所有所述孔塞15，向墙体1再次注入与步骤9)相同体积用量的反应液。
12)待所述墙体1的强度达标后，拆除模板Ⅰ3和模板Ⅱ8，对墙体1进行养护。
实施例3：
本实施例公开了基于实施例1所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，该方法适用于高度大于5m的微生物现浇墙体，包括以下步骤：
1)沿设计的定位线将两块竖直的模板Ⅰ3固定在地面上，参见图7，所述模板Ⅰ3包括三角支架303、矩形板304和横向背楞305。两个所述模板Ⅰ3的矩形板304均竖直设置在地面上，两个矩形板304相互平行且间隔布置，矩形板304上设置有若干排水孔Ⅰ301和若干螺栓孔Ⅰ302，若干排水孔Ⅰ301靠近矩形板304的下端，排水孔Ⅰ301的内侧放置一层纱布，防止漏沙。每个所述矩形板304背向另一个矩形板304的一侧设置有若干三角支架303，三角支架303为直角三角板，三角支架303的一个直角边固定在地面上，另一个直角边连接到矩形板304上，三角支架303的上下端分别与矩形板304的上下端齐平，若干三角支架303等间距设置。所述三角支架303与矩形板304连接的直角边上设置有若干供横向背楞305穿过的缺口，若干缺口沿竖向等间距分布。若干所述横向背楞305穿过每一个三角支架303上的缺口并连接到矩形板304上，保证矩形板304的的竖直与表面平整。两块所述矩形板304之间安装若干墙厚定尺导管4，每个墙厚定尺导管4的两端分别与两块矩形板304上的螺栓孔Ⅰ302对接。参见图5，为所述墙厚定尺导管4的示意图。
2)将若干螺栓5穿过两块所述模板Ⅰ3上的螺栓孔Ⅰ302和墙厚定尺导管4，每个螺栓5套上垫片6后旋入螺母7，将两块模板Ⅰ3紧紧固定。所述螺栓5、墙厚定尺导管4、螺母7及垫片6均由合成材料制成。
3)在两块所述模板Ⅰ3之间安装两块竖直的模板Ⅱ8，模板Ⅱ8呈矩形，模板Ⅱ8与模板Ⅰ3的内壁垂直，这两块模板Ⅱ8的下端固定在地面上，这两块模板Ⅱ8分别靠近模板Ⅰ3的两个竖直边缘，模板Ⅱ8的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅰ3的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室。所述模板Ⅰ3和模板Ⅱ8采用木模板或有机玻璃模板。
4)将常用建筑用砂与微生物菌液搅拌混合均匀形成砂料9，将步骤3)中的方形腔室填满砂料9并平整砂料9的表面。所述微生物菌液为巴氏芽孢杆菌菌液，该微生物菌液的光密度值为OD600＝1.5，菌液pH为8.5。
5)在所述砂料9的表面满铺一层加筋材料2，加筋材料2呈矩形，加筋材料2的长度方向与模板Ⅱ8垂直，加筋材料2长度方向的两端均伸出砂料9，便于前后墙体连接固定。
6)在每块所述模板Ⅱ8的上端固定一块模板Ⅱ8，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料9并平整砂料9的表面。
7)重复步骤5)和6)，直到所述砂料9的总高度等于5m，即完成墙体1下部结构的填筑。参见图2，最上端的两块所述模板Ⅱ8的上端均固定模板Ⅱ8，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布10，百洁布10厚度为3cm，用于提供缓冲作用。参见图1，所述模板Ⅰ3与每个模板Ⅱ8的接壤处均连接有竖直的木条17，木条17的截面呈正方形，木条17相邻的两个侧壁分别连接在模板Ⅰ3的内壁上和模板Ⅱ8的外壁上。所述模板Ⅰ3与模板Ⅱ8的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条17与模板Ⅰ3的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条17与模板Ⅱ8的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，防止漏浆。相邻两层所述加筋材料2的间距为20cm，加筋材料2的两端伸出砂料9的长度均为30cm。
8)将注浆管道11伸入步骤7)中的方形腔室内，通过蠕动泵12和注浆管道11将溶液罐13中的反应液注入墙体1下部结构内，注入过程中，注浆管道11沿加筋材料2的长度方向来回移动。其中，所述反应液为CaCl2溶液与尿素溶液的混合溶液，CaCl2溶液浓度为2.0mol/L，尿素溶液浓度为2.0mol/L，两者体积比为1:1，浓度比为1:1。所述注浆管道11的内径为5cm，注浆管道11的出水口连接12根直径为10mm的PVC软导管。参见图6，为所述蠕动泵12、注浆管道11和溶液罐13的连接示意图。根据所述墙体1的加固完成情况，通过控制蠕动泵12调节注浆压力,实现不同压力下的注浆流量。根据浇筑墙体1的厚度、长度以及高度等因素确定迂回注浆速度、注浆孔的尺寸和多孔数量以及注入微生物菌液间隔时间、微生物菌液用量。
9)所述反应液注入6h后，向墙体1下部结构注入微生物菌液，再次注入反应液，注入反应液体积用量为墙体体积的0.4倍，废液从排水孔Ⅰ301排出。
10)重复步骤8)和9)2次，并用孔塞15堵住所有排水孔Ⅰ301。
11)静置8h后，打开所有所述孔塞15，向墙体1下部结构再次注入与步骤9)相同体积用量的反应液。
12)待所述墙体1下部结构的强度达标后，拆除模板Ⅰ3和模板Ⅱ8，对墙体1下部结构进行养护。
13)将两个支撑木墩16贴合在所述墙体1下部结构的两个竖直边缘，支撑木墩16的下端固定在地面上，上端与墙体1下部结构的上端齐平。
14)在所述墙体1下部结构的两侧均设置模板Ⅲ14，模板Ⅲ14为竖直的矩形板，模板Ⅲ14的下段与墙体1的侧壁贴合，上段位于墙体1下部结构的上方，两块模板Ⅲ14之间安装若干墙厚定尺导管4。其中，每个所述支撑木墩16的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅲ14的内壁贴合，参见图8，模板Ⅲ14上设置有若干排水孔Ⅱ1401和若干螺栓孔Ⅱ1402，每个墙厚定尺导管4的两端分别与两块模板Ⅲ14上的螺栓孔Ⅱ1402对接，若干排水孔Ⅱ1401靠近墙体1下部结构的上端，排水孔Ⅱ1401的内侧放置一层纱布，防止漏沙。参见图3，所述模板Ⅲ14与模板Ⅱ8的接壤处连接有竖直的木条17，木条17相邻的两个侧壁分别连接在模板Ⅲ14的内壁上和模板Ⅱ8的外壁上。所述模板Ⅲ14与模板Ⅱ8的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条17与模板Ⅲ14的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条17与模板Ⅱ8的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，防止漏浆。
15)将若干螺栓5穿过两块所述模板Ⅲ14上的螺栓孔Ⅱ1402和墙厚定尺导管4，每个螺栓5套上垫片6后旋入螺母7。
16)在每个所述支撑木墩16的顶部安装模板Ⅱ8，这两个模板Ⅱ8与模板Ⅲ14的内壁垂直，这模板Ⅱ8的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅲ14的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室。
17)将步骤16)中的方形腔室填满砂料9并平整砂料9的表面。
18)在所述砂料9的表面满铺一层加筋材料2，加筋材料2的长度方向与模板Ⅲ14垂直，加筋材料2长度方向的两端均伸出砂料9。
19)在每块所述模板Ⅱ8的上端固定一块模板Ⅱ8，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料9并平整砂料9的表面。
20)重复步骤18)和19)，直到所述砂料9的总高度满足设计要求，即完成墙体1上部结构的填筑。最上端的两块所述模板Ⅱ8的上端均固定模板Ⅱ8，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布10。
21)将所述注浆管道11伸入步骤20)中的方形腔室内，通过蠕动泵12和注浆管道11将溶液罐13中的反应液注入墙体1的上部结构内，注入过程中，注浆管道11沿加筋材料2的长度方向来回移动。
22)所述反应液注入6h后，向墙体1的上部结构注入微生物菌液，再次注入反应液，注入反应液体积用量为墙体1上部结构体积的0.4倍，废液从排水孔Ⅱ1401排出。
23)重复步骤21)和22)2次，并用孔塞15堵住所有排水孔Ⅱ1401。
24)静置8h后，打开所有所述孔塞15，向墙体1的上部结构再次注入与步骤9)相同体积用量的反应液。
25)待所述墙体1的上部结构的强度达标后，拆除模板Ⅱ8、支撑木墩16和模板Ⅲ14，做好养护。

Claims (9)

1.一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，该微生物现浇墙体的高度小于等于5m，其特征在于：
微生物现浇墙体包括所述墙体(1)和加筋材料(2)；所述加筋材料(2)为编织布、无纺布和棉麻布中的一种或多种的组合，若干层加筋材料(2)水平铺设在墙体(1)内，若干层加筋材料(2)沿墙体(1)的高度方向等间距布置；
所述墙体(1)采用微生物诱导碳酸钙沉淀胶结砂浇筑形成；
包括以下步骤：
1)沿设计的定位线将两块竖直的模板Ⅰ(3)固定在地面上，两块模板Ⅰ(3)相互平行且间隔布置，两块模板Ⅰ(3)之间安装若干墙厚定尺导管(4)；其中，每块所述模板Ⅰ(3)上设置有若干排水孔Ⅰ(301)和若干螺栓孔Ⅰ(302)，每个墙厚定尺导管(4)的两端分别与两块模板Ⅰ(3)上的螺栓孔Ⅰ(302)对接，若干排水孔Ⅰ(301)靠近模板Ⅰ(3)的下端，排水孔Ⅰ(301)的内侧放置一层纱布；
2)将若干螺栓(5)穿过两块所述模板Ⅰ(3)上的螺栓孔Ⅰ(302)和墙厚定尺导管(4)，每个螺栓(5)套上垫片(6)后旋入螺母(7)；
3)在两块所述模板Ⅰ(3)之间安装两块竖直的模板Ⅱ(8)，模板Ⅱ(8)呈矩形，模板Ⅱ(8)与模板Ⅰ(3)的内壁垂直，这两块模板Ⅱ(8)的下端固定在地面上，这两块模板Ⅱ(8)分别靠近模板Ⅰ(3)的两个竖直边缘，模板Ⅱ(8)的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅰ(3)的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室；
4)将建筑用砂与微生物菌液搅拌混合均匀形成砂料(9)，将步骤3)中的方形腔室填满砂料(9)并平整砂料(9)的表面；
5)在所述砂料(9)的表面满铺一层加筋材料(2)，加筋材料(2)呈矩形，加筋材料(2)的长度方向与模板Ⅱ(8)垂直，加筋材料(2)长度方向的两端均伸出砂料(9)；
6)在每块所述模板Ⅱ(8)的上端固定一块模板Ⅱ(8)，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料(9)并平整砂料(9)的表面；
7)重复步骤5)和6)，直到所述砂料(9)的总高度满足墙体(1)的设计要求，最上端的两块模板Ⅱ(8)的上端均固定模板Ⅱ(8)，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布(10)；
8)将注浆管道(11)伸入步骤7)中的方形腔室内，通过蠕动泵(12)和注浆管道(11)将溶液罐(13)中的反应液注入墙体(1)内，注入过程中，注浆管道(11)沿加筋材料(2)的长度方向来回移动；其中，所述反应液为CaCl2溶液与尿素溶液的混合溶液；
9)所述反应液注入4h至6h后，向墙体(1)注入微生物菌液，再次注入反应液，反应液的体积用量为墙体(1)体积的0.2-0.4倍，废液从排水孔Ⅰ(301)排出；
10)重复步骤8)和9)2～3次，并用孔塞(15)堵住所有排水孔Ⅰ(301)；
11)静置8h后，打开所有所述孔塞(15)，向墙体(1)再次注入与步骤9)相同体积用量的反应液；
12)待所述墙体(1)的强度达标后，拆除模板Ⅰ(3)和模板Ⅱ(8)。
2.基于权利要求1所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，该微生物现浇墙体的高度大于5m，其特征在于：包括以下步骤：
1)沿设计的定位线将两块竖直的模板Ⅰ(3)固定在地面上，两块模板Ⅰ(3)相互平行且间隔布置，两块模板Ⅰ(3)之间安装若干墙厚定尺导管(4)；其中，每块所述模板Ⅰ(3)上设置有若干排水孔Ⅰ(301)和若干螺栓孔Ⅰ(302)，每个墙厚定尺导管(4)的两端分别与两块模板Ⅰ(3)上的螺栓孔Ⅰ(302)对接，若干排水孔Ⅰ(301)靠近模板Ⅰ(3)的下端，排水孔Ⅰ(301)的内侧放置一层纱布；
2)将若干螺栓(5)穿过两块所述模板Ⅰ(3)上的螺栓孔Ⅰ(302)和墙厚定尺导管(4)，每个螺栓(5)套上垫片(6)后旋入螺母(7)；
3)在两块所述模板Ⅰ(3)之间安装两块竖直的模板Ⅱ(8)，模板Ⅱ(8)呈矩形，模板Ⅱ(8)与模板Ⅰ(3)的内壁垂直，这两块模板Ⅱ(8)的下端固定在地面上，这两块模板Ⅱ(8)分别靠近模板Ⅰ(3)的两个竖直边缘，模板Ⅱ(8)的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅰ(3)的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室；
4)将建筑用砂与微生物菌液搅拌混合均匀形成砂料(9)，将步骤3)中的方形腔室填满砂料(9)并平整砂料(9)的表面；
5)在所述砂料(9)的表面满铺一层加筋材料(2)，加筋材料(2)呈矩形，加筋材料(2)的长度方向与模板Ⅱ(8)垂直，加筋材料(2)长度方向的两端均伸出砂料(9)；
6)在每块所述模板Ⅱ(8)的上端固定一块模板Ⅱ(8)，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料(9)并平整砂料(9)的表面；
7)重复步骤5)和6)，直到所述砂料(9)的总高度等于5m，即完成墙体(1)下部结构的填筑；最上端的两块所述模板Ⅱ(8)的上端均固定模板Ⅱ(8)，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布(10)；
8)将注浆管道(11)伸入步骤7)中的方形腔室内，通过蠕动泵(12)和注浆管道(11)将溶液罐(13)中的反应液注入墙体(1)的下部结构内，注入过程中，注浆管道(11)沿加筋材料(2)的长度方向来回移动；其中，所述反应液为CaCl2溶液与尿素溶液的混合溶液；
9)所述反应液注入4h至6h后，向墙体(1)的下部结构注入微生物菌液，再次注入反应液，反应液体积用量为墙体(1)下部结构体积的0.2-0.4倍，废液从排水孔Ⅰ(301)排出；
10)重复步骤8)和9)2～3次，并用孔塞(15)堵住所有排水孔Ⅰ(301)；
11)静置8h后，打开所有所述孔塞(15)，向墙体(1)再次注入与步骤9)相同体积用量的反应液；
12)待所述墙体(1)的下部结构的强度达标后，拆除模板Ⅰ(3)和模板Ⅱ(8)；
13)将两个支撑木墩(16)贴合在所述墙体(1)下部结构的两个竖直边缘，支撑木墩(16)的下端固定在地面上，上端与墙体(1)下部结构的上端齐平；
14)在所述墙体(1)下部结构的两侧均设置模板Ⅲ(14)，模板Ⅲ(14)为竖直的矩形板，模板Ⅲ(14)的下段与墙体(1)的侧壁贴合，上段位于墙体(1)下部结构的上方，两块模板Ⅲ(14)之间安装若干墙厚定尺导管(4)；其中，每个所述支撑木墩(16)的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅲ(14)的内壁贴合，模板Ⅲ(14)上设置有若干排水孔Ⅱ(1401)和若干螺栓孔Ⅱ(1402)，每个墙厚定尺导管(4)的两端分别与两块模板Ⅲ(14)上的螺栓孔Ⅱ(1402)对接，若干排水孔Ⅱ(1401)靠近墙体(1)下部结构的上端，排水孔Ⅱ(1401)的内侧放置一层纱布；
15)将若干螺栓(5)穿过两块所述模板Ⅲ(14)上的螺栓孔Ⅱ(1402)和墙厚定尺导管(4)，每个螺栓(5)套上垫片(6)后旋入螺母(7)；
16)在每个所述支撑木墩(16)的顶部安装模板Ⅱ(8)，这两个模板Ⅱ(8)与模板Ⅲ(14)的内壁垂直，这模板Ⅱ(8)的两个竖直边缘分别与两块模板Ⅲ(14)的内壁抵紧，形成上端敞口的方形腔室；
17)将步骤16)中的方形腔室填满砂料(9)并平整砂料(9)的表面；
18)在所述砂料(9)的表面满铺一层加筋材料(2)，加筋材料(2)的长度方向与模板Ⅲ(14)垂直，加筋材料(2)长度方向的两端均伸出砂料(9)；
19)在每块所述模板Ⅱ(8)的上端固定一块模板Ⅱ(8)，再次形成上端敞口的方形腔室，将该方形腔室填满砂料(9)并平整砂料(9)的表面；
20)重复步骤18)和19)，直到所述砂料(9)的总高度满足设计要求，即完成墙体(1)上部结构的填筑；最上端的两块所述模板Ⅱ(8)的上端均固定模板Ⅱ(8)，再次形成上端敞口的方形腔室，在该方形腔室的底部满铺一层百洁布(10)；
21)将所述注浆管道(11)伸入步骤20)中的方形腔室内，通过蠕动泵(12)和注浆管道(11)将溶液罐(13)中的反应液注入墙体(1)的上部结构内，注入过程中，注浆管道(11)沿加筋材料(2)的长度方向来回移动；
22)所述反应液注入4h至6h后，向墙体(1)的上部结构注入微生物菌液，再次注入反应液，注入反应液体积用量为墙体(1)上部结构体积的0.2-0.4倍，废液从排水孔Ⅱ(1401)排出；
23)重复步骤21)和22)2～3次，并用孔塞(15)堵住所有排水孔Ⅱ(1401)；
24)静置8h后，打开所有所述孔塞(15)，向墙体(1)的上部结构再次注入与步骤22)相同体积用量的反应液；
25)待所述墙体(1)的上部结构的强度达标后，拆除模板Ⅱ(8)、支撑木墩(16)和模板Ⅲ(14)。
3.根据权利要求2所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，其特征在于：所述模板Ⅰ(3)包括三角支架(303)、矩形板(304)和横向背楞(305)；
两个所述模板Ⅰ(3)的矩形板(304)均竖直设置在地面上，两个矩形板(304)相互平行且间隔布置，矩形板(304)上设置有若干排水孔Ⅰ(301)和若干螺栓孔Ⅰ(302)，若干排水孔Ⅰ(301)靠近矩形板(304)的下端；
每个所述矩形板(304)背向另一个矩形板(304)的一侧设置有若干三角支架(303)，三角支架(303)为直角三角板，三角支架(303)的一个直角边固定在地面上，另一个直角边连接到矩形板(304)上，三角支架(303)的上下端分别与矩形板(304)的上下端齐平，若干三角支架(303)等间距设置；
所述三角支架(303)与矩形板(304)连接的直角边上设置有若干供横向背楞(305)穿过的缺口，若干缺口沿竖向等间距分布；若干所述横向背楞(305)穿过每一个三角支架(303)上的缺口并连接到矩形板(304)上。
4.根据权利要求3所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，其特征在于：所述模板Ⅰ(3)与模板Ⅱ(8)的接壤处连接有竖直的木条(17)，木条(17)的截面呈正方形，木条(17)相邻的两个侧壁分别连接在模板Ⅰ(3)的内壁上和模板Ⅱ(8)的外壁上；所述模板Ⅰ(3)与模板Ⅱ(8)的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条(17)与模板Ⅰ(3)的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条(17)与模板Ⅱ(8)的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林；
所述模板Ⅲ(14)与模板Ⅱ(8)的接壤处连接有竖直的木条(17)，木条(17)相邻的两个侧壁分别连接在模板Ⅲ(14)的内壁上和模板Ⅱ(8)的外壁上；所述模板Ⅲ(14)与模板Ⅱ(8)的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条(17)与模板Ⅲ(14)的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林，木条(17)与模板Ⅱ(8)的接壤处粘贴止水胶布或涂抹凡士林。
5.根据权利要求1或2所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，其特征在于：所述微生物菌液为巴氏芽孢杆菌菌液，微生物菌液的光密度值为OD600＝1.0-1.5，菌液pH为7.5-9.0。
6.根据权利要求1或2所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，其特征在于：相邻两层所述加筋材料(2)的间距为15-30cm，加筋材料(2)的两端伸出砂料(9)的长度均为20-30cm。
7.根据权利要求1或2所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，其特征在于：在所述反应液中，CaCl2溶液与尿素溶液的浓度均为1.0-2.0mol/L，CaCl2溶液与尿素溶液的体积比为1:1，浓度比为1:1。
8.根据权利要求1或2所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，其特征在于：所述注浆管道(11)的内径为4-8cm，注浆管道(11)的出水口连接若干直径为10mm的PVC软导管。
9.根据权利要求1或2所述的一种微生物现浇墙体的快速浇筑方法，其特征在于：所述百洁布(10)厚度为2-4cm。
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