本發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合外加劑。
背景技術：
：隨著我國城鎮化進程的快速發展，城市內澇的出現也越來越頻繁。而海綿城市建設即是為適應城市環境變化和應對雨水災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的一個核心部件，對于消減路面徑流量、徑流污染物負荷以及減輕城市“熱島效應”等方面具有顯著作用。目前我國市場上常見的透水磚種類主要分樹脂砂基透水磚、水泥基透水磚以及陶瓷燒結透水磚。樹脂砂基透水磚以環氧樹脂為骨料間的結合劑，性能最優，但成本較高；陶瓷燒結透水磚性能較好，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合劑，性能一般，但成本較低。因此目前水泥基透水磚應用最為廣泛。但在水泥基透水磚的應用過程中發現，一方面，地表洪流中含有的大量懸浮顆粒（如泥土、細砂、碎片等）以及地面交通、附近植被以及風所攜帶的沙塵等會不斷進入透水混凝土的孔隙而造成堵塞；另一方面，交通、日常生活等產生的油污在進入孔隙中后會與孔隙壁緊密粘貼在一起并形成油膜，水流極難透過，使透水性能進一步降低。針對透水磚的堵塞現象，近年來，國內外對透水磚的維護措施及對透水性能恢復等方面的研究已逐步開展。已有研究表明，去除聚集在透水磚表層的細顆粒及沉積物能夠部分甚至全部恢復其滲透系數。但目前研究發現效果較好的措施如下：采用真空抽吸作為日常的預防性維護措施，而采用高壓水沖洗作為修復性維護措施。此措施恢復效果較好，但成本較高，并不實用。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，為了達到此目的，本發明研發一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復合外加劑。技術實現要素：本發明的目的就是為了克服上述現有技術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合外加劑，該微生物復合外加劑在水泥基透水磚的使用過程中能經濟長效且主動地避免懸浮顆粒、沙塵等發生團聚且能夠分解油污，以保證孔隙結構的完整性并延長其服役壽命，該微生物復合外加劑制備的自疏通水泥基透水磚自疏通效果較好，且具有良好的環境友好性。為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復合外加劑，由混合菌液、營養組分以及輔助組分混合而成，其中，混合菌液是將目標菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規方式接種于基礎培養基中培養后收集混合菌株濕細胞而獲得，所述混合菌液的濃度為(3～5)×107cell/ml，營養組分包括有葡萄糖、谷氨酸鈉與酵母膏，輔助組分包括有硅灰、減水劑及引氣劑，向混合菌液加入營養組分和輔助組分即得復合外加劑。每100ml復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。所述基礎培養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值調至9.5～11。所述混合細菌的培養方式為：接種在基礎培養基后置于27～35℃的水浴搖床中以100～150rpm的速度振蕩培養24～48小時。所述混合菌液的收集方式為：將獲取的混合細菌菌液在離心機上以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胞。本發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合外加劑的應用，由該微生物復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，微生物復合外加劑5～7份，按此配比放入攪拌機中攪拌均勻并成型，24小時后脫模。本發明制備的自疏通水泥基透水磚與將微生物復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，透水性能和抗壓強度優異，使用6個月后透水系數衰減較小，且透水時效明顯提高，本發明利用微生物的代謝產物使得粉塵在透水磚孔隙中不會發生團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。通過采用上述的技術方案，本發明的有益效果是：本發明通過將高濃度菌株濕細胞、營養組分及輔助組分以復合外加劑的方式在成型時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，為菌體的生長提供適當的空間并保證其長期穩定存在。在水泥基透水磚的使用過程中，休眠的菌體開始接觸氧氣和水分，在營養介質的作用下復蘇，一方面科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)在隨后的新陳代謝活動中逐步將谷氨酸鈉轉變為碳酸鈉，當粉塵等顆粒物進入水泥基透水磚的空隙中時，碳酸鈉能夠起到保水作用，將粉塵吸附在孔隙的內壁中，避免其發生團聚從而堵塞孔隙，當水通過孔隙時能夠將吸附在孔隙內壁的粉塵沖刷走，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中能夠分解浸入孔隙的交通日常生活等產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生糖脂類表面活性劑，此類表面活性劑能夠阻止粉塵發生團聚，間接起到自疏通效果。現有的水泥基透水磚不具備自疏通效果，當其發生阻塞后只能使用真空抽吸及高壓水沖洗進行疏通，成本較高。而使用此種微生物復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，且自疏通效果持續時間較長，并具有較好的環境友好性。此外，微生物復合外加劑的組分亦不會影響水泥的正常水化，因而不會影響結構的整體性能。具體實施方式為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。實施例1本發明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復合外加劑，將菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規方式接種于基礎培養基中，該基礎培養基的成分按質量份計為：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值調至9.7，隨后于27℃在水浴搖床上以100rpm的速度震蕩培養24小時。將獲取的混合細菌菌液在離心機上以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。向混合菌液加入營養組分和輔助組分即得復合外加劑，每100ml復合外加劑各組分含量為混合菌液90ml，所述營養組分的成分為：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。實施例2本發明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復合外加劑，將菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規方式接種于基礎培養基中，該基礎培養基的成分按質量份計為：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值調至10.3。隨后于30℃在水浴搖床上以120rpm的速度震蕩培養36小時。將獲取的混合細菌菌液在離心機上以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。向混合菌液加入營養組分和輔助組分即得復合外加劑，每100ml復合外加劑各組分含量為混合菌液93ml，所述營養組分的成分為：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。實施例3本發明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復合外加劑，將菌株紅平紅球菌(rhodococcuserythropolis)和科氏芽孢桿菌(bacilluscohnii)按常規方式接種于基礎培養基中，該基礎培養基的成分按質量份計為：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值調至10.9。隨后于29℃在水浴搖床上以150rpm的速度震蕩培養48小時。將獲取的混合細菌菌液在離心機上以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。向混合菌液加入營養組分和輔助組分即得復合外加劑，每100ml復合外加劑各組分含量為混合菌液95ml，所述營養組分的成分為：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。實施例4本發明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復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，微生物復合外加劑占5份。按此配比放入攪拌機中攪拌均勻并成型，24小時后脫模。實施例5本發明提供的一種用于制備自疏通水泥基透水磚的微生物復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，微生物復合外加劑占7份。按此配比放入攪拌機中攪拌均勻并成型，24小時后脫模。性能測試將實施例4、5得到的水泥基透水磚分別成型，并將實施例4、5的配比中微生物復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℃的環境中靜置24小時，然后編號，拆模。拆模后立即將試件移入溫度為20±2℃，相對濕度為95％以上的標準養護條件下養護至28d齡期，然后檢測其抗壓強度、透水系數、使用6個月后的抗壓強度及透水系數、并測定其透水時效。測定結果見表1：實施例4對比例4實施例5對比例5抗壓強度（mpa）48.547.351.850.1透水系數（10-2cm/s）16.114.816.915.1使用6個月后抗壓強度（mpa）49.748.153.551.2使用6個月后透水系數（10-2cm/s）15.311.516.112.8透水時效（次）9596由表1可知，應用本發明中的微生物復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度優異，使用6個月后透水系數衰減較小，且透水時效明顯提高。上述的對實施例的描述是為便于該
技術領域：
的普通技術人員能理解和使用發明。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。當前第1頁12