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发布时间：2020-01-06 00:00:00
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MICP修补液与传统混凝土裂缝修补材料的对比研究
Comparative Study of MICP Repair Solution and Traditional Concrete Crack Repair Materials
２０18 Ｎｏ.5
MICP技术；裂缝修补；力学性能；耐久性能；环氧胶液；聚合物水泥
MICP technology; Crack repair; Mechanical property; Durability; Epoxy liquid; Polymer cement
２０18 Ｎｏ.5
1000-4637（2018）05-10-05
江苏省交通运输厅公路局科研项目。
王亚奇1，丁文胜1，张金飞2，张国荣3,4，陈 歆3,4，朱小骏5，韩依璇3,4，戴会生6
1.镇江市公路管理处，212002；2.312国道镇江段公路管理站，镇江 212003；3.苏交科集团股份 有限公司，南京 211112；4.在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室，南京 211112；5.河海大学 土木与交通学院，南京 210098；6.

王亚奇1，丁文胜1，张金飞2，张国荣3,4，陈 歆3,4，朱小骏5，韩依璇3,4，戴会生6

前言

混凝土结构开裂是难以避免的一大问题。混凝土结构开裂不仅会造成混凝土承载能力和耐久性能的降低，而且可能会发生扩展，导致重大安全事故的发生，目前，混凝土裂缝修补材料主要可以分为无机和有机两大类[1-4]。无机类修补材料的绝大部分组成是水硬性胶凝材料，不含或含有少量的有机物质，如聚合物水泥；有机类修补材料主要组成是有机聚合物，如环氧胶液。但是传统的修补材料存在许多弊端：①传统无机修补材料脆性大、收缩率大、黏结强度较低；②传统有机修补材料易污染、易老化脱落。

国内外研究表明，微生物诱导碳酸盐沉积（MICP）技术在岩土工程领域应用案例比较充足，关于混凝土裂缝修补方面，国内外一些学者对微生物技术修补裂缝后混凝土的强度、耐久性能等方面进行研究探索[5-7]，但研究基本在室内实验室采用浸泡方式，很难在实体工程推广应用[8-10]。因此，本文采用涂刷或注入方式进行裂缝修补，同时将MICP修补液与传统混凝土裂缝修补材料进行对比试验研究，为MICP技术在实体混凝土裂缝修补中的推广应用提供理论基础。

本文对MICP裂缝修补技术与传统裂缝修补技术进行试验对比研究。主要选择MICP修补液、环氧胶液和聚合物水泥三种不同修补材料对预制初始裂缝混凝土进行修补后，通过混凝土试件修补后力学性能和耐久性能指标进行对比分析，对比不同修补材料修补效果，并结合经济性、环保性综合评价MICP技术对混凝土裂缝修补效果及在实际工程中应用中的可行性。

王亚奇,丁文胜,张金飞,等.MICP修补液与传统混凝土裂缝修补材料的对比研究[J].混凝土与水泥制品,2018(5):10-14.

WANG Y Q,DING W S,ZHANG J F,et al.Comparative Study of MICP Repair Solution and Traditional Concrete Crack Repair Materials[J].China Concrete and Cement Products,2018(5):10-14.

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1000
摘 要：采用微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）修补液、环氧胶液和聚合物水泥三种不同修补材料对带裂缝（宽度为0.1mm、0.2mm）混凝土进行修补，测试修补后混凝土的力学性能和耐久性能，对比分析了不同材料的修补效果。结果表明，MICP修补液修补后可达到基准混凝土力学性能的70%，其修补效果比环氧胶液、聚合物水泥材料略差；耐久性方面MICP修补液与环氧胶液、聚合物水泥效果相当；同时综合环保性和经济性可知，MICP技术在实体桥梁混凝土裂缝修补中具有可行性。Abstract:Microbialinducedcarbonateprecipitation(MICP),epoxyliquidandpolymercementwerewereusedtorepairthecrackedconcrete.Mechanicalpropertiesanddurabilityoftherepairedconcreteweretestedtoanalysistherepaireffectofdifferentmaterials.TheresultsshowthatafterrepairingofMICPrepairsolution,themechanicalpropertiesofconcretespecimencanreach70%ofthebaseconcretespecimen.TherepaireffectofMICPrepairsolutionisisslightlyworsethanthatoftheepoxyliquidandpolymercementmaterials,andtheinfluenceofthreekindsonthedurabilityoftherepairmaterialsisbasicallythesame.Atthesametime,itisknownthatMICPtechnologyisfeasibleinrepairingconcretecrackofbridge,bycombiningenvironmentalprotectionefficiencyandeconomyefficiency.
英文名 : Comparative Study of MICP Repair Solution and Traditional Concrete Crack Repair Materials
刊期 : ２０18 Ｎｏ.5
关键词 : MICP技术；裂缝修补；力学性能；耐久性能；环氧胶液；聚合物水泥
Key words : MICP technology; Crack repair; Mechanical property; Durability; Epoxy liquid; Polymer cement
刊期 : ２０18 Ｎｏ.5
DOI :
文章编号 : 1000-4637（2018）05-10-05
基金项目 : 江苏省交通运输厅公路局科研项目。
作者 : 王亚奇1，丁文胜1，张金飞2，张国荣3,4，陈 歆3,4，朱小骏5，韩依璇3,4，戴会生6
单位 : 1.镇江市公路管理处，212002；2.312国道镇江段公路管理站，镇江 212003；3.苏交科集团股份 有限公司，南京 211112；4.在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室，南京 211112；5.河海大学 土木与交通学院，南京 210098；6.

王亚奇1，丁文胜1，张金飞2，张国荣3,4，陈 歆3,4，朱小骏5，韩依璇3,4，戴会生6

前言

混凝土结构开裂是难以避免的一大问题。混凝土结构开裂不仅会造成混凝土承载能力和耐久性能的降低，而且可能会发生扩展，导致重大安全事故的发生，目前，混凝土裂缝修补材料主要可以分为无机和有机两大类[1-4]。无机类修补材料的绝大部分组成是水硬性胶凝材料，不含或含有少量的有机物质，如聚合物水泥；有机类修补材料主要组成是有机聚合物，如环氧胶液。但是传统的修补材料存在许多弊端：①传统无机修补材料脆性大、收缩率大、黏结强度较低；②传统有机修补材料易污染、易老化脱落。

国内外研究表明，微生物诱导碳酸盐沉积（MICP）技术在岩土工程领域应用案例比较充足，关于混凝土裂缝修补方面，国内外一些学者对微生物技术修补裂缝后混凝土的强度、耐久性能等方面进行研究探索[5-7]，但研究基本在室内实验室采用浸泡方式，很难在实体工程推广应用[8-10]。因此，本文采用涂刷或注入方式进行裂缝修补，同时将MICP修补液与传统混凝土裂缝修补材料进行对比试验研究，为MICP技术在实体混凝土裂缝修补中的推广应用提供理论基础。

本文对MICP裂缝修补技术与传统裂缝修补技术进行试验对比研究。主要选择MICP修补液、环氧胶液和聚合物水泥三种不同修补材料对预制初始裂缝混凝土进行修补后，通过混凝土试件修补后力学性能和耐久性能指标进行对比分析，对比不同修补材料修补效果，并结合经济性、环保性综合评价MICP技术对混凝土裂缝修补效果及在实际工程中应用中的可行性。

王亚奇,丁文胜,张金飞,等.MICP修补液与传统混凝土裂缝修补材料的对比研究[J].混凝土与水泥制品,2018(5):10-14.

WANG Y Q,DING W S,ZHANG J F,et al.Comparative Study of MICP Repair Solution and Traditional Concrete Crack Repair Materials[J].China Concrete and Cement Products,2018(5):10-14.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要：采用微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）修补液、环氧胶液和聚合物水泥三种不同修补材料对带裂缝（宽度为0.1mm、0.2mm）混凝土进行修补，测试修补后混凝土的力学性能和耐久性能，对比分析了不同材料的修补效果。结果表明，MICP修补液修补后可达到基准混凝土力学性能的70%，其修补效果比环氧胶液、聚合物水泥材料略差；耐久性方面MICP修补液与环氧胶液、聚合物水泥效果相当；同时综合环保性和经济性可知，MICP技术在实体桥梁混凝土裂缝修补中具有可行性。

Abstract: Microbial induced carbonate precipitation(MICP), epoxy liquid and polymer cement were were used to repair the cracked concrete. Mechanical properties and durability of the repaired concrete were tested to analysis the repair effect of different materials. The results show that after repairing of MICP repair solution, the mechanical properties of concrete specimencan reach 70% of the base concretespecimen. The repair effect of MICP repair solutionis is slightly worse than that of the epoxy liquid and polymer cement materials, and the influence of three kinds on the durability of the repair materials is basically the same. At the same time, it is known that MICP technology is feasible in repairing concrete crack of bridge, by combining environmental protection efficiency and economyefficiency.

关键词:
MICP技术；裂缝修补；力学性能；耐久性能；环氧胶液；聚合物水泥
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（1）对于混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度等力学性能来说，MICP修补液修补效果比环氧胶液、聚合物水泥修补材料略差，MICP修补液修补后可达到基准混凝土力学性能的70%。
（2）MICP修补液修补后混凝土的耐久性性能与环氧胶液、聚合物水泥相当，耐久性补偿率基本均能达到80%以上。
（3）环保性和经济性方面，MICP修补液相较于环氧胶液、聚合物水泥两种常规修补材料具有明显优势。微生物修补方式成本比环氧胶液成本降低约60%，比聚合物水泥降低约40%。微生物修补方式相比较环氧胶液和聚合物水泥，在环保性和对制造操作人员健康方面，具有极大的优势。
（4）综合力学性能、耐久性能、经济性、环保性等方面进行对比，MICP技术在实体桥梁裂缝修补中具有可行性。
[1] Ghosh P,Mandal S,Chattopadhyay B D,et al.Use of microorganism to improve the strength of cement mortar[J]. Cement & Concrete Research,2005,35(10):1980-1983.
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[3]王立杰.环氧树脂浆液修补技术在桥梁维修中的应用[J]. 华东公路,2017(10):57-58.
[4] 李海东.基于聚合物水泥基材料的桥梁混凝土灌缝胶浆制备[J].兰州工业学院学报,2017(8):58-61.
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[6] 任立夫,钱春香.碳酸酐酶微生物沉积碳酸钙修复水泥基材料表面裂缝[J].硅酸盐学报.2014.42(11):1389-1395.
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[8] 荣辉,钱春香.微生物水泥基材料抗冻性和抗冲刷性[J]. 功能材料,2014,45(11):11091-11095.
[9] 王瑞兴,钱春香.水泥石表面微生物沉积碳酸钙覆膜的不同工艺[J].硅酸盐学报,2008,36(10):1378-1384.
[10] Hill D D,Sleep B E.Effects of biofilm growth on flow and transport through a glass parallel plate fracture [J].J Contam Hydrol,2002,56(3/4):227-246.
 

王亚奇,丁文胜,张金飞,等.MICP修补液与传统混凝土裂缝修补材料的对比研究[J].混凝土与水泥制品,2018(5):10-14.

WANG Y Q,DING W S,ZHANG J F,et al.Comparative Study of MICP Repair Solution and Traditional Concrete Crack Repair Materials[J].China Concrete and Cement Products,2018(5):10-14.

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