本發(fā)明涉及一種用于制備自疏通水泥基透水磚的外加劑，具體涉及一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市內(nèi)澇的出現(xiàn)也越來(lái)越頻繁。而海綿城市建設(shè)即是為適應(yīng)城市環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水災(zāi)害而提出的新一代城市雨洪管理概念。其中透水磚制品是海綿城市建設(shè)的一個(gè)核心部件，對(duì)于消減路面徑流量、徑流污染物負(fù)荷以及減輕城市“熱島效應(yīng)”等方面具有顯著作用。目前我國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)的透水磚種類(lèi)主要分樹(shù)脂砂基透水磚、水泥基透水磚以及陶瓷燒結(jié)透水磚。樹(shù)脂砂基透水磚以環(huán)氧樹(shù)脂為骨料間的結(jié)合劑，性能最優(yōu)，但成本較高；陶瓷燒結(jié)透水磚性能較好，但能耗、成本均較高；水泥基透水磚以硅酸鹽水泥為骨料間的結(jié)合劑，性能一般，但成本較低。因此目前水泥基透水磚應(yīng)用最為廣泛。但在水泥基透水磚的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，一方面，地表洪流中含有的大量懸浮顆粒（如泥土、細(xì)砂、碎片等）以及地面交通、附近植被以及風(fēng)所攜帶的沙塵等會(huì)不斷進(jìn)入透水混凝土的孔隙而造成堵塞；另一方面，交通、日常生活等產(chǎn)生的油污在進(jìn)入孔隙中后會(huì)與孔隙壁緊密粘貼在一起并形成油膜，水流極難透過(guò)，使透水性能進(jìn)一步降低。針對(duì)透水磚的堵塞現(xiàn)象，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)透水磚的維護(hù)措施及對(duì)透水性能恢復(fù)等方面的研究已逐步開(kāi)展。已有研究表明，去除聚集在透水磚表層的細(xì)顆粒及沉積物能夠部分甚至全部恢復(fù)其滲透系數(shù)。但目前研究發(fā)現(xiàn)效果較好的措施如下：采用真空抽吸作為日常的預(yù)防性維護(hù)措施，而采用高壓水沖洗作為修復(fù)性維護(hù)措施。此措施恢復(fù)效果較好，但成本較高，并不實(shí)用。因此有必要研究一種用于具備自疏通效果的水泥基透水磚，為了達(dá)到此目的，本發(fā)明研發(fā)一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑，該微生物復(fù)合外加劑在水泥基透水磚的使用過(guò)程中能經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)效且主動(dòng)地避免懸浮顆粒、沙塵等發(fā)生團(tuán)聚且能夠分解油污，以保證孔隙結(jié)構(gòu)的完整性并延長(zhǎng)其服役壽命，該微生物復(fù)合外加劑制備的自疏通水泥基透水磚自疏通效果較好，且具有良好的環(huán)境友好性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑，由混合菌液、營(yíng)養(yǎng)組分以及輔助組分混合而成，其中，混合菌液是將目標(biāo)菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規(guī)方式接種于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中培養(yǎng)后收集混合菌株濕細(xì)胞而獲得，所述混合菌液的濃度為(3～5)×107cell/ml，營(yíng)養(yǎng)組分包括有葡萄糖、谷氨酸鈉與酵母膏，輔助組分包括有硅灰、減水劑及引氣劑，向混合菌液加入營(yíng)養(yǎng)組分和輔助組分即得復(fù)合外加劑。每100ml復(fù)合外加劑各組分含量為混合菌液90～94ml，葡萄糖1.3～2.0g、谷氨酸鈉0.7～2.1g、酵母膏0.3～0.5g，硅灰15～20g、減水劑2.5～3.5g、引氣劑0.15～0.3g。所述基礎(chǔ)培養(yǎng)基由如下重量份的原料制得：牛肉膏5～8g、蛋白胨8～10g、碳酸氫鈉0.8～0.85g、氯化鈉1.5～1.8g、瓊脂8～12g、去離子水1000ml，并用1mol/l的naoh溶液將其ph值調(diào)至9.5～11。所述混合細(xì)菌的培養(yǎng)方式為：接種在基礎(chǔ)培養(yǎng)基后置于27～35℃的水浴搖床中以100～150rpm的速度振蕩培養(yǎng)24～48小時(shí)。所述混合菌液的收集方式為：將獲取的混合細(xì)菌菌液在離心機(jī)上以3000～4000rpm的速度離心10～20min后，去除上層清液并用去離子水收集菌株濕細(xì)胞。本發(fā)明另外提供上述用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑的應(yīng)用，由該微生物復(fù)合外加劑制成的自疏通水泥基透水磚，由如下重量份的原料制得：水泥15～20份，粗集料100～120份，微生物復(fù)合外加劑5～7份，按此配比放入攪拌機(jī)中攪拌均勻并成型，24小時(shí)后脫模。本發(fā)明制備的自疏通水泥基透水磚與將微生物復(fù)合外加劑更換為等量的水及等比例的減水劑且其余配比相同的水泥基透水磚相比，透水性能和抗壓強(qiáng)度優(yōu)異，使用6個(gè)月后透水系數(shù)衰減較小，且透水時(shí)效明顯提高，本發(fā)明利用微生物的代謝產(chǎn)物使得粉塵在透水磚孔隙中不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚且能夠分解油污從而使得水泥基透水磚具有自疏通效果。通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)將高濃度菌株濕細(xì)胞、營(yíng)養(yǎng)組分及輔助組分以復(fù)合外加劑的方式在成型時(shí)加入水泥基透水磚基體并分散均勻。硬化后的透水磚具有較高的孔隙率，為菌體的生長(zhǎng)提供適當(dāng)?shù)目臻g并保證其長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。在水泥基透水磚的使用過(guò)程中，休眠的菌體開(kāi)始接觸氧氣和水分，在營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)的作用下復(fù)蘇，一方面科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)在隨后的新陳代謝活動(dòng)中逐步將谷氨酸鈉轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕c，當(dāng)粉塵等顆粒物進(jìn)入水泥基透水磚的空隙中時(shí)，碳酸鈉能夠起到保水作用，將粉塵吸附在孔隙的內(nèi)壁中，避免其發(fā)生團(tuán)聚從而堵塞孔隙，當(dāng)水通過(guò)孔隙時(shí)能夠?qū)⑽皆诳紫秲?nèi)壁的粉塵沖刷走，起到自疏通效果；另一方面紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)在隨后的新陳代謝活動(dòng)中能夠分解浸入孔隙的交通日常生活等產(chǎn)生的油污從而避免其形成油膜并阻塞孔隙，此外紅平紅球菌分解油污能夠產(chǎn)生糖脂類(lèi)表面活性劑，此類(lèi)表面活性劑能夠阻止粉塵發(fā)生團(tuán)聚，間接起到自疏通效果?，F(xiàn)有的水泥基透水磚不具備自疏通效果，當(dāng)其發(fā)生阻塞后只能使用真空抽吸及高壓水沖洗進(jìn)行疏通，成本較高。而使用此種微生物復(fù)合外加劑制備的自疏通水泥基透水磚具有較好的自疏通效果，且自疏通效果持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，并具有較好的環(huán)境友好性。此外，微生物復(fù)合外加劑的組分亦不會(huì)影響水泥的正常水化，因而不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性能。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1本發(fā)明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑，將菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規(guī)方式接種于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，該基礎(chǔ)培養(yǎng)基的成分按質(zhì)量份計(jì)為：牛肉膏5g、蛋白胨8g、碳酸氫鈉0.8g、氯化鈉1.5g、瓊脂9g、去離子水1000ml，并用1mol/l的naoh溶液ph值調(diào)至9.7，隨后于27℃在水浴搖床上以100rpm的速度震蕩培養(yǎng)24小時(shí)。將獲取的混合細(xì)菌菌液在離心機(jī)上以3000rpm的速度離心10min后，去除上層清液并用去離子水收集菌株濕細(xì)胞，并將菌液最終濃度控制在3.2×107cell/ml范圍。向混合菌液加入營(yíng)養(yǎng)組分和輔助組分即得復(fù)合外加劑，每100ml復(fù)合外加劑各組分含量為混合菌液90ml，所述營(yíng)養(yǎng)組分的成分為：葡萄糖1.9g、谷氨酸鈉2.0g、酵母膏0.5g，所述輔助組分的成分為：硅灰18g、減水劑3.4g、引氣劑0.3g。實(shí)施例2本發(fā)明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑，將菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規(guī)方式接種于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，該基礎(chǔ)培養(yǎng)基的成分按質(zhì)量份計(jì)為：牛肉膏7g、蛋白胨9g、碳酸氫鈉0.83g、氯化鈉1.6g、瓊脂10g、去離子水1000ml，并用1mol/l的naoh溶液ph值調(diào)至10.3。隨后于30℃在水浴搖床上以120rpm的速度震蕩培養(yǎng)36小時(shí)。將獲取的混合細(xì)菌菌液在離心機(jī)上以3000rpm的速度離心20min后，去除上層清液并用去離子水收集菌株濕細(xì)胞，并將菌液最終濃度控制在4.1×107cell/ml范圍。向混合菌液加入營(yíng)養(yǎng)組分和輔助組分即得復(fù)合外加劑，每100ml復(fù)合外加劑各組分含量為混合菌液93ml，所述營(yíng)養(yǎng)組分的成分為：葡萄糖1.5g、谷氨酸鈉0.7g、酵母膏0.4g，所述輔助組分的成分為：硅灰18g、減水劑3.0g、引氣劑0.22g。實(shí)施例3本發(fā)明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑，將菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規(guī)方式接種于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，該基礎(chǔ)培養(yǎng)基的成分按質(zhì)量份計(jì)為：牛肉膏8g、蛋白胨10g、碳酸氫鈉0.85g、氯化鈉1.8g、瓊脂12g、去離子水1000ml，并用1mol/l的naoh溶液ph值調(diào)至10.9。隨后于29℃在水浴搖床上以150rpm的速度震蕩培養(yǎng)48小時(shí)。將獲取的混合細(xì)菌菌液在離心機(jī)上以4000rpm的速度離心20min后，去除上層清液并用去離子水收集菌株濕細(xì)胞，并將菌液最終濃度控制在4.9×107cell/ml范圍。向混合菌液加入營(yíng)養(yǎng)組分和輔助組分即得復(fù)合外加劑，每100ml復(fù)合外加劑各組分含量為混合菌液95ml，所述營(yíng)養(yǎng)組分的成分為：葡萄糖1.3g、谷氨酸鈉1.5g、酵母膏0.3g，所述輔助組分的成分為：硅灰15g、減水劑2.5g、引氣劑0.22g。實(shí)施例4本發(fā)明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑制成的自疏通水泥基透水磚，水泥占15份，粗集料占120份，微生物復(fù)合外加劑占5份。按此配比放入攪拌機(jī)中攪拌均勻并成型，24小時(shí)后脫模。實(shí)施例5本發(fā)明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復(fù)合外加劑制成的自疏通水泥基透水磚，水泥占20份，粗集料占110份，微生物復(fù)合外加劑占7份。按此配比放入攪拌機(jī)中攪拌均勻并成型，24小時(shí)后脫模。性能測(cè)試將實(shí)施例4、5得到的水泥基透水磚分別成型，并將實(shí)施例4、5的配比中微生物復(fù)合外加劑更換為等量的水及等比例的減水劑并分別成型，命名為對(duì)比例4、5。待試件成型后即用塑料薄膜覆蓋表面，置于20±5℃的環(huán)境中靜置24小時(shí)，然后編號(hào)，拆模。拆模后立即將試件移入溫度為20±2℃，相對(duì)濕度為95％以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度、透水系數(shù)、使用6個(gè)月后的抗壓強(qiáng)度及透水系數(shù)、并測(cè)定其透水時(shí)效。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1：實(shí)施例4對(duì)比例4實(shí)施例5對(duì)比例5抗壓強(qiáng)度（mpa）48.547.351.850.1透水系數(shù)（10-2cm/s）16.114.816.915.1使用6個(gè)月后抗壓強(qiáng)度（mpa）49.748.153.551.2使用6個(gè)月后透水系數(shù)（10-2cm/s）15.311.516.112.8透水時(shí)效（次）9596由表1可知，應(yīng)用本發(fā)明中的微生物復(fù)合外加劑所制備的自疏通水泥基透水磚的透水性能和抗壓強(qiáng)度優(yōu)異，使用6個(gè)月后透水系數(shù)衰減較小，且透水時(shí)效明顯提高。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)12