微生物自修复混凝土应用技术规程doc

　　CECS XXX：20XX 中国工程建设协会标准 微生物自修复混凝土应用技术规程 Technical specification for application of microbial self-healing concrete XXX出版社 中国工程建设协会标准 微生物自修复混凝土应用技术规程 Technical specification for application of microbial self-healing concrete CECS XXX：202X 主编单位：东南大学 批准单位：中国工程建设标准化协会 施行日期：2020年××月××日 XXX出 版 社 2020 北 京 PAGE 1 前 言 根据中国工程建设标准化协会《关于征集中国工程建设标准化协会标准项目的通知》（建标协字[2020] 001号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外相关标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。 温、湿度变化引起混凝土体积变形导致开裂。连通性裂缝将为侵蚀介质提供便捷通道，加速混凝土劣化，降低耐久性。针对宽度不大于0.5mm的此类裂缝，目前多采用被动式修复，难以及时发现并有效封堵，且费用昂贵、效果不佳。微生物自修复混凝土可以实现微小裂缝的主动探查和自动修复，大幅降低维护成本，同时提升混凝土耐久性能。微生物自修复混凝土经过多年研究，形成了大量新技术和新材料，并已成功开展了示范应用，如厄瓜多尔灌溉工程（2014）、中国南水北调芒稻河船闸扩容工程（2015）、英国南威尔士高速公路边坡工程（2016）、中国深圳前海隧道工程（2019）、比利时地下空间工程（2020）、中国南京宁句城际轨道交通马群站和白水桥站地下空间（2020）等。但目前尚无相关指导性文件供工程设计、施工和管理人员使用。随着该项技术的逐步推广，亟需建立适用的技术规程推动其规模化应用。面向微生物自修复混凝土应用过程中的产品规范和应用技术问题，以微生物修复剂、微生物自修复混凝土配合比设计和微生物自修复混凝土修复性能为核心内容编制了本规程。 本规程的主要技术内容是：1．总则；2．术语和符号；3．微生物修复剂及其他原材料；4．微生物自修复混凝土配合比设计；5. 微生物自修复混凝土修复性能及其他性能；6．微生物自修复混凝土生产与运输；7．微生物自修复混凝土施工；8．微生物自修复混凝土质量检验与验收；附录A. 微生物修复剂匀质性试验方法；附录B. 微生物自修复混凝土修复性能试验方法。 本规程由中国工程建设标准化协会防水防护与修复专业委员会归口管理，由东南大学负责具体技术内容的解释。本规程在执行过程中如有意见或建议，请将意见和有关资料寄送解释单位（地址：江苏省南京市江宁区东南大学路2号 邮政编码：211189）。 本规程主要起草人：钱春香、张旋、李敏、耿飞、蒋亚清、王剑云、成亮、荣辉、张永胜、王成、韩向朝、郭建强、巫亚明、罗勉、徐晶、潘毅、王大鹏、赵连军、吴定山、高敏洁 本规程主编单位：东南大学 本规程参编单位：南京航空航天大学、河海大学、江苏省交通工程集团有限公司、中国电建集团铁路建设有限公司、南京地铁建设有限责任公司、西安交通大学、天津城建大学、扬州大学、同济大学、江苏大学 目 次 TOC \o 1-2 \h \z \u 1 总则 1 2 术语和符号 2 2.1 术语 2 2.2 符号 3 3 原材料 5 3.1 微生物修复剂 5 3.2 胶凝材料 9 3.3 骨料 11 3.4 化学外加剂 12 3.5 拌和水 12 4 微生物自修复混凝土配合比设计 13 4.1 微生物自修复混凝土配合比设计 13 4.2 微生物自修复混凝土配合比试配 21 4.3 微生物自修复混凝土配合比调整与确定 21 5 微生物自修复混凝土性能 22 5.1 微生物自修复混凝土修复性能 22 5.2 微生物自修复混凝土其他性能 22 6 微生物自修复混凝土生产与运输 28 6.1 原料贮存 28 6.2 计量与搅拌 28 6.3 运输 29 7 微生物自修复混凝土施工 30 8 微生物自修复混凝土质量检验与验收 32 8.1 原材料质量检验 32 8.2 微生物自修复混凝土质量检验与评定 32 8.3 工程质量验收 33 附录A 微生物修复剂匀质性试验方法 35 附录B 微生物自修复混凝土修复性能试验方法 40 本规程用词说明 45 引用标准名录 46 Contents TOC \o 1-3 \h \z \u 1 General Provisions 2 2 Terms and Symbols 3 2.1 Terms 3 2.2 Symbols 4 3 Raw materials 6 3.1 Microbial self-helaing agents 6 3.2 Cementious 10 3.3 Aggregates 12 3.4 Chenmical Admixtures 13 3.5 Water 13 4 Mix design 14 4.1 Mix Proportion Calculation 14 4.2 Trail Mixing of Mix Proportion 23 4.3 Adjustment and Determination of Mix Proportion 23 5 Properties of Concrete 24 5.1 Repair Properties 24 5.2 Other Properties 24 6 Production and Transportation of Concrete 30 6.1 Raw materials Storage 30 6.2 Metering and Mixing 30 6.3 Transportation 31 7 Construction 32 8 Quality Inspection and Acceptance 34 8.1 Quality Inspection of Raw Materials 34 8.2 Quality Inspection and Acceptance of Microbial Self-healing Concrete 34 8.3 Acceptance of Engineering 35 Appendix A Methods for Testing Uniformity of Microbial healing agents 37 Appendix B Methods for Testing Self-healing Performance of Concrete 42 Explantaion of Wording in This Specification 47 List of Quoted Standrads 48 1 总则 1.0.1 为规范微生物自修复混凝土的工程应用，做到技术先进、安全可靠、经济合理，保证工程质量，制定本规程。 条文说明：微生物自修复混凝土与其他类型混凝土有所区别，为了规范微生物自修复混凝土在实际工程中的应用，真正做到安全、适用、经济、合理，保证工程质量，特编制本规程。 1.0.2 本规程适用于微生物自修复混凝土中的微生物修复剂等原材料选择、配合比设计、修复性能及其他性能检测、生产与运输、施工、质量检验和验收。 条文说明：本条规定了微生物修复剂等原材料的技术要求和试验方法，微生物自修复混凝土的配合比设计、修复性能及其他性能检测、生产与运输、施工、质量检验及验收。第3章规定了微生物修复剂的技术要求、试验方法、检验规则、判定规则、包装、标识、运输、贮存及保质期等，以及其他原材料的技术要求和试验方法；第4章规定了微生物自修复混凝土的配合比设计；第5章规定了微生物自修复混凝土的修复性能、拌合物性能和硬化混凝土性能及试验方法；第6章规定了微生物自修复混凝土生产与运输要求；第7章规定了微生物自修复混凝土施工要求；第8章规定了微生物自修复混凝土检验与质量验收的原则和方法。附录A规定了关于第3章中提到的微生物修复剂匀质性试验方法；附录B规定了关于第5章中提到的微生物自修复混凝土修复性能的试验方法。 1.0.3 本规程主要适用于宽度不大于0.5mm的由于混凝土体积变形引起的裂缝。 本规程主要适用于由混凝土体积变形引起的宽度不大于0.5mm的裂缝。 条文说明：本条规定了微生物自修复混凝土适用的裂缝宽度范围。混凝土作为一种脆性材料，在服役过程中不可避免产生裂缝。根据王铁梦等的研究结论，混凝土工程裂缝产生的原因主要是变形作用，如温度变形、收缩变形等，此类裂缝几乎占全部裂缝的80%以上。根据文献调研，混凝土体积变形产生的裂缝大部分为宽度0.5mm以下的微小裂缝。（微小裂缝对于混凝土结构的潜在危害巨大，容易扩展并互相连通形成贯穿性大裂缝导致结构失效，造成工程事故。针对微小裂缝的修复，目前主要采用的方式是表面封闭和低粘度材料注浆修复。这两种方法都是被动式修复，需要对裂缝进行探查，不具有修复及时性。表面封闭方法无法深入到裂缝内部，不适用于有明显水压力环境中的裂缝修复。注浆修复施工操作复杂（常见步骤为清理裂缝、制备修补液、自由灌封、补灌和养护），经济成本高，且修复效果不佳。微生物自修复混凝土可实现微小裂缝的主动感知和自动修复。微生物矿化作用能及时修复裂缝，这对于修复微小裂缝优势明显。）因此，微生物自修复混凝土主要适用于宽度不大于0.5mm由混凝土温湿度变化引起的变形裂缝。 1.0.4 微生物自修复混凝土的应用除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 条文说明：本条规定了本规程与标准、规范的关系。在微生物自修复混凝土实际应用中，本规程难以对所有情况作出规定，未作出规定的，按现行相关标准执行。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 微生物自修复混凝土 microbial self-healing concrete 采用微生物修复剂，实现宽度不大于0.5mm变形裂缝自修复的混凝土。 2.1.2 微生物修复剂 microbial healing agent 基于微生物矿化的，用于提升水泥基材料裂缝自修复功能的外加剂。 2.1.3 裂缝面积修复率 cracking area repair rate 裂缝已修复面积与裂缝总面积的百分比。 2.1.4 裂缝抗水渗透压力 impermeability pressure of crack 裂缝抵抗渗透的最大水压力值。 2.1.5 裂缝抗氯离子渗透修复率 the resistance to chloride ion permeating ratio of crack 裂缝修复引起的试件电通量变化值与裂缝修复前试件电通量的百分比。 2.1.6 非固载型微生物修复剂 non-immobilized microbial healing agent 未采用载体保护的微生物修复剂。代号：MHA-NI。 2.1.7 固载型微生物修复剂 immobilized microbial healing agent 采用载体保护的微生物修复剂。代号：MHA-I。 2.1.8 颗粒抗压碎力 single pellet crush strength 非球形固载型微生物修复剂的径向抗压碎力，或球形固载微生物修复剂的点抗压碎力。 条文说明：本条规定了单颗粒固载型微生物修复剂的强度指标定义。固载型微生物修复剂单颗粒强度采用颗粒抗压碎力衡量。“颗粒抗压碎力”源自现行国家标准《硝酸磷肥颗粒平均抗压碎力的测定》GB/T 10516和现行行业标准《化肥催化剂颗粒抗压碎力的测定》HG/T 2782。参照上述标准中颗粒抗压碎力的定。