水利水电工程混凝土结构存在表层缺陷,在长期的服役过程中将不断劣化,会对整体结构产生不利影响,降低其服役寿命,严重影响水工建筑物的安全运行。

为此,刘数华教授团队采用微生物诱导碳酸钙沉积技术对混凝土表层进行覆膜处理,显著降低混凝土表层毛细吸水系数,改善孔结构,并揭示微生物诱导碳酸钙沉积对混凝土表层的改性机理。

团队优化了脲酶菌的高效培养方法,对比了不同钙源和不同菌液与底物溶液体积比对水泥基材料的表层改性效果。通过表面浸渍覆膜方法将微生物诱导碳酸钙沉积技术作用于水泥基材料表层,通过形成大量生物碳酸钙,有效降低了表层毛细吸水系数,近表层孔结构明显细化。该方法提升了水工混凝土结构的耐久性。系列成果在《Science China Technological Sciences》(中科院大类二区)、《Composites Part B: Engineering》(中科院大类一区TOP)等期刊发表,第一作者均为博士后王露,通讯作者为刘数华教授。