基于碳酸钙标记的水泥基材料裂缝自修复表征

• 作者: 陈沁文 苏依林 李敏 钱春香
• 来源期刊: 材料导报
• 关键词: 生物碳酸钙 修复产物标定 离子掺杂 水泥基材料裂缝表征
• 年，卷（期）: 2021,（14）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料|INORGANIC MATERIALS AND CERAMIC MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 14045-14051
• 页数: 7页
• 分类号: TU526
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20060298

摘要

为表征微生物自修复水泥基材料裂缝修复深度,提出两种微生物矿化产物碳酸钙的标记方法.一是吸附Cu2+法,通过生物碳酸钙吸附Cu2+在其表面形成碱式碳酸铜进行标记;二是掺杂Eu3+法,通过在生物碳酸钙中掺杂Eu3+形成具有发光性能的CaCO3∶Eu3+进行标记.采用XRD对溶液和水泥基材料中标记前后的生物碳酸钙进行分析,再利用荧光激发和发射光谱对溶液和水泥基材料中掺杂Eu3+的生物碳酸钙进行分析,采用X射线计算机断层成像技术(X-CT)对两种方法标记后的水泥基材料进行表征.结果表明:在Cu2+浓度为12.5 mg/mL,温度为25℃,吸附3h的条件下,吸附Cu2+标记生物碳酸钙效果最好;在Eu3+掺量为2％,温度为45℃,掺杂48 h的条件下,掺杂Eu3+标记生物碳酸钙效果最好.两种方法对微生物自修复水泥基材料修复深度的评价结果均为3 mm,与热重分析检测结果趋于一致.吸附Cu2+和掺杂Eu3+的方式均能够标定修复产物,且能准确地表征水泥基材料的修复深度.