本项创新技术属于混凝土科技领域,详细披露了一种具有酶催化自修复特性的混凝土及其制造方法。该混凝土包含混凝土基体,其中混入了一种酶催化剂,该催化剂能够促进混凝土吸收二氧化碳并转化为碳酸钙;同时,混凝土基体中还渗透有碳源。碳源的渗透方法是将碳源加入到水泥悬浮液中,该悬浮液由水泥和水按质量比(10-20):60混合均匀制成。将含碳源的水泥悬浮液与水泥和骨料混合,即可制备出具有酶催化自修复能力的混凝土。该技术能显著提升混凝土的二氧化碳吸收效率,减少裂缝自我修复的时间,同时对混凝土的抗压强度和耐久性影响极小。
背景技术
由于混凝土材料具有相对较低的抗张强度,混凝土开裂在工程中较为普遍。传统的混凝土裂缝修复的方法主要有树脂灌注法、聚合物浸入法、钉合法、灌浆法、表面处理法、置换法等,这些方法均能在一定条件下实现混凝土裂缝的修复,但只有裂缝发展到较大时才能实施修补,较小裂缝无法修补。
而自愈混凝土是一种具有自我修复能力的新型建筑材料,它能够在混凝土发生裂缝时自行填补这些裂缝,能够实现对混凝土较小裂缝的自动修复。自愈混凝土是通过在混凝土中引入微生物或聚合物,当混凝土发生裂缝时,这些微生物或聚合物会被激活,分泌酶,在酶的促进作用下,吸收空气中的二氧化碳并结合混凝土自身组分就可产生自愈裂缝的产物(碳酸钙)。
然而,吸收空气中的二氧化碳的效率比较低,为了实现混凝土中的钙离子快速转化为碳酸钙,通常是向自愈混凝土中注入二氧化碳,实现混凝土储存二氧化碳。现有技术中,混凝土储存二氧化碳的过程分为两类:一是将硬化后的实心混凝土放入室内,并在高压下注入二氧化碳气体;二是在生产混凝土时将二氧化碳气体注入水、水泥和骨料的混合物中。在这两种方法中,注入的一些二氧化碳会与水泥发生反应,变成固体碳酸钙晶体。然而,这两种技术存在二氧化碳捕获效率低、能源消耗、所得的混凝土的抗压强度和耐久性被削弱,从而影响其适用性。
实现思路