混凝土其最大的缺点是表面及 内部容易产生微裂缝。微生物诱导碳酸盐沉积被认为是一种有效 的微生物修复混凝土的 策略，目前已逐渐引起人们的关注。在阐述了混凝土裂缝 自修复机理的基础上，对近年来利用微生物的碳酸盐沉积作用修复混凝土 方面的研究现状和成果进行了系统的综述，并对未来该领域有待解决的一些问题提出建议 。 关键词 ： 矿化微生物；碳酸钙 ；混凝 土；自修复 中 图分类 号 ： TU528．01 文 献标 志码 ： A 文章编 号 ： 1002—3550(2014)08—0038—05 Developm entofm icrobialself-healingtechniquein concrete PENGHuP,ZHANG Jinlong",LIUBingLDENGXu",XINGFeng (a．CollegeofLifeSciences；b．SchoolofCivilEngineering，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，China) Abstract： Astheextensivelyusedconstructionmateria1．themaindrawbackofconcreteiSitsliability tocrackingonthesurfaceandin— side．Bacteriallyinducedcarbonateprecipitationhasbeenproposedasaneffectivewaytohealthecrackandarousedbroadconcerngradu— ally．Themechanism ofbacteriallyinducedself-healingofconcretewaselucidated，andrecentresearchincludingstrains，substratesandin— fluentialfactorsonconcretehealingprocesswassummarized．Furthermore，somepotentialproblemsexistinginthefieldwereanalyzedand thewaytosolvetheseproblemswassuggested． Keyw ords： mineralizationmicroorgan ism ；calcium carbonate；concrete；self-healing 混凝土 因其具有牢 固结实 、耐久性 高 、价格相对低廉 等特点被广泛应用 于现代建筑工程 。然而 ，随着使用年 限 的增加 ，几乎所有混凝土建筑都会不可避免地 出现微裂缝 ， 其耐久性也随之受到影响而降低『1-4)。如果不及时采取有效 处理措施 ，裂缝 可能会进一步扩大 ，使得水 、氧气 、二氧化 碳及氯化物等有害物质更容易进入 ，最终导致混凝土内部 的钢 筋结构 的腐蚀 。因此 ，裂缝 可以视 为混凝 土结构故 障 的先兆圈。 并不是所有的微裂缝在其形成初期都具有危 害性 或 会 引起结构 的不稳 固 ，在特 定的环境下 ，有些微 小裂缝 会 自动愈合 ，即所谓 的“自修复”嘲。一般认为引发裂缝 自动愈 合的原因是一些基于化学 、物理和机械力 学的过 程。在混 凝土 中预先加入混凝土修复剂，也能引起裂缝的 自修复／7-9]。 虽然一些传统的修复方法在一定程度上能有效修复微裂 缝 ，但仍存 在修复时间长 、效果不佳 、修复过程难 以调控等 诸 多问题。 自发现某些土壤细菌具有诱导碳酸钙 晶体 沉积的能 力后 ，Gollapudi等【一01在 1995年首次尝试利用细菌诱导碳酸 收稿 日期 ：2014--02—18 基金项目：国家基金委国际(地 区)合作与交流项 目(51120185002) · 38 · 钙沉积对建筑基质渗漏进行控制 ，由此为混凝土的修复开 辟 了一 条新 的途径 ，受到 国内外研究者 的广泛关注 。Bang 等[11]用聚亚安酯泡沫(Pu)固定 巴氏芽孢杆菌 ，在修复裂缝 同时又增加 了混凝土样 品的抗压强度 。Jimenez．Lopez等㈣ 探索了一种应用无菌营养 基质原位诱导 CaCO 沉积的方 法 ，试验证明 ，石灰质石料本身含有 的微生物菌群 中存在 具有沉积 CaCO 潜力 的细菌 ，可被无菌营养基质活化并沉 积 CaCO 从而使石料加 固。相 比传统混凝土修复技术而言 ， 利用生物材料本身具 有的矿化性 能实现对 混凝 土的修复 无疑是一种环境友好型的修复技术。鉴 于国内尚无 针对混 凝土微生物 自修复方面的综述论文 ，本研究拟对近年来 国 内外在该领域取得的研究现状及进展进行 较为全面 系统 的分析综述 ，并对今后 的研究提 出合理的建议 ，为促进微 生物 自修复技术在混凝土方面的应用提供有用 的信息 。 1 微 生物矿化作 用 自修 复混凝土的机 理 自然界 中一些微生物能通过某些特殊 的反应机制在 细胞内部或胞外生成一些化合物 ，从而选择性地填塞或黏 结具有渗透性的有孔介质 。后来这些物质被证实是一些多 糖 、各种聚合物 、CaCO 、磷钙土 、硅石等一些有机或无机化

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