Page 78 - 2024年第55卷第6期

碱性条件下同样下降明显，但在 ｐＨ＝ １２时，驯化微生物仍保留了较高的矿化水平，其中 ＧＤ － ｇ１样本
的碳酸钙沉积量为 １２．８８ｍｇ?ｍＬ，相较于未驯化微生物（８．３１ｍｇ?ｍＬ）提高了 ５４．９９％。此外，ＧＤ － ｇ３和
ＧＤ － ｇ５的矿化沉积量分别为 １２．８７和 １３．２７ｍｇ?ｍＬ，可知相较于第 １代，第 ３代和第 ５代驯化微生物的
矿化沉积量仅相差 ０．０８％和 ３．０３％。这表明通过梯度驯化，微生物不仅能够有效提高耐碱性，还能在
多代繁殖之后仍然保留这一特性，这对于实际工程应用至关重要。

图 ６ 未驯化和驯化微生物稳定培养溶液 ＯＤ ６００ 和矿化沉积量

３．２ 抗压强度 各组混凝土试样的抗压强度随养护龄期的变化情况如图 ７（ａ）所示。掺入和未掺入微
生物的混凝土试样在早期抗压强度发展上存在明显差异。在养护 ３ｄ时，与对照组相比，掺微生物组混
凝土试样的抗压强度普遍偏低，这是由于微生物营养物延迟了胶凝材料的水化过程，从而降低了早期阶
段的轴向抗压能力 ［１９］ 。但随着后期养护龄期的增加，矿化微生物对混凝土抗压强度增强效果逐步显现。
为了区分胶凝材料水化和微生物矿化对混凝土抗压强度的影响，计算相对系数 ｒ（ｔ） ＝［（ σ ） ｔ －
σ ＵＤ，ＧＤ
ｔ
ｔ
（ σ ） ］?（ σ ） ，如图 ７（ｂ）所示。
ＰＣ
ＰＣ

图 ７ 各组混凝土试样的抗压强度

微生物对混凝土力学性能的影响呈现先增加后降低的趋势，在 ２８ｄ时观察到最显著的影响。比较
掺未驯化微生物和驯化微生物的混凝土试样结果，使用梯度驯化方法培养的耐高碱微生物在提高混凝
土力学强度方面表现出更大的潜力。２８ｄ测试结果表明，相较于未掺微生物混凝土试样（１８．８７ＭＰａ），
掺未驯化微生物混凝土试样的抗压强度为 ２１．８２ＭＰａ，提高了 １５．６１％，而掺驯化微生物混凝土试样的
抗压强度增加至 ２５．４４ＭＰａ，提高了 ３４．８１％。因此，微生物的加入对于混凝土力学性能的提升效果明
显。进一步对比可知，相较于掺未驯化微生物的混凝土试样，驯化微生物混凝土试样的抗压强度提高
了 １６．５９％。显然，在混凝土水化初期，大量碱性副产物的生成使混凝土的孔隙内环境表现为高碱性，
具备优异耐碱特性的驯化微生物具备更高的活性和诱导矿化沉积效能。
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