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硅酸盐通报2025年第11期:裂缝贯通性对裂缝区理化特性及矿化菌萌发的影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:侯福星;郭涵誉;姚天;沈頔;王剑云;

单位:西安交通大学人居环境与建筑工程学院;

摘要:在微生物矿化的裂缝自愈合过程中,裂缝贯通性可能对裂缝区的理化特性产生影响,从而影响矿化菌芽孢的萌发及后续的矿化沉积修复过程。本文系统研究了贯通和非贯通性裂缝内氧气浓度、pH值和钙离子浓度等理化特性参数,并探究了其对不同裂缝深度的矿化菌萌发行为的影响规律。结果表明,非贯通性裂缝的理化特征呈现整体非均匀分布,氧气浓度从裂缝口到裂缝深处显著降低,而pH值(10.26~12.50)和钙离子浓度(5~50 mmol/L)沿着裂缝深度方向显著增加。因此,位于表层(5 mm)的芽孢萌发时间早于深层(20 mm)的芽孢。相较而言,贯通性裂缝理化特性分布相对均匀:氧气浓度在129.59~261.55μmol/L波动,pH值在11.80~12.30小幅度变化,钙离子浓度约为15 mmol/L。位于表层(5 mm)和深层(20 mm)的芽孢萌发时间差异较小。由此说明,贯通性导致的裂缝微环境变化对芽孢萌发行为有显著影响。

关键词:自修复混凝土;;贯通裂缝;;矿化菌萌发;;氧气浓度;;pH值;;钙离子浓度

基金资助:国家自然科学基金(52178252)