海水环境中硫氧化菌对混凝土性能的影响

目的 探究硫氧化细菌及其生物膜对混凝土宏观性能和微观结构的作用效果以明确硫氧化细菌对混凝土性能的影响规律。方法 将混凝土试样半浸泡于含有微生物的海水中,利用光学显微镜和紫外光密度(OD)分析不同龄期生物膜厚度、膜内微生物数量变化,观察测定混凝土不同龄期的外观形貌、抗压强度、质量以及通过电通量法分析混凝土抗氯离子渗透能力表征混凝土宏观性能,利用热分析仪、X射线衍射仪、压汞仪分析混凝土微观结构。结果 生物膜的生长、发育和脱落具有周期性规律,且膜内微生物数量与生物膜厚度呈正相关。120 d时无菌组混凝土电通量达到793.1 C,有菌组混凝土电通量仅为173.4 C,180 d时仅无菌对照组的混凝土出现开裂,240 d时有菌混凝土和无菌混凝土的质量损失率分别为0.79%、1.20%,有菌混凝土的抗压强度增加了6.9%,而无菌混凝土的抗压强度降低了7.1%;有菌组混凝土石膏生成量和C-S-H凝胶损失量均小于无菌混凝土,使得有菌组混凝土孔隙率比无菌组混凝土低了1.193 5%。结论 附着在混凝土的气液固界面的硫氧化细菌逐渐形成生物膜,膜厚度以及膜内微生物数量发生周期性变化,生物膜会降低SO42-的传质效率从而减缓混凝土的劣化。