细菌混凝土中生化反应效应的评估

《Macromolecular Symposia》：Evaluation of Biochemical Reaction Effects in Bacterial Concrete

微生物混凝土力学性能与自修复机制研究显示，添加10%鲍氏芽孢杆菌的M25混凝土28天抗压强度提升20-30%，裂纹闭合效率达23.8%。SEM和XRD证实微生物诱导碳酸钙沉淀形成致密微观结构，过量菌种浓度（>10%）导致性能边际效益递减。该技术为可持续结构修复提供新路径。

　　

摘要

本研究探讨了在M25等级混凝土中使用芽孢杆菌（Bacillus species）制备的细菌混凝土的力学性能和自修复能力。研究分别添加了0%、5%、10%和15%不同浓度的细菌，以评估其对混凝土抗压强度、抗弯强度、抗劈拉强度以及裂缝修复行为的影响。所选细菌能够诱导微生物碳酸钙（MICP）的沉淀，从而促进内部裂缝的封闭。强度测试和自修复效果评估在28天的时间内进行。结果表明，10%的细菌浓度带来了最显著的效果，与对照组相比，混凝土强度提高了20%–30%。由于微裂缝的明显封闭，裂缝闭合效率达到了23.80%。然而，当细菌浓度超过10%时，修复效果开始减弱，这表明存在一个饱和点，超过该点后细菌的修复效果会下降。通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）进行的微观结构分析证实了混凝土基体中形成了CaCO₃。总体而言，研究结果支持细菌混凝土作为一种有前景的可持续解决方案，有助于提高结构的耐久性并减少维护需求。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。