A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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SELF-REPAIRING MICROSPHERE WITH MULTI-LAYER CORE-SHELL STRUCTURE, PREPARATION METHOD THEREFOR AND APPLICATION THEREOF
A self-repairing microsphere with a multi-layer core-shell structure, the microsphere comprising an inner core, an outer core coated on the surface of the inner core and a shell coated on the surface of the outer core, wherein the inner core comprises a mixture of a compound microbial agent and aluminum sulfate, the outer core comprises a magnetic functional component, and the shell comprises cement. The self-repairing microsphere with a multi-layer core-shell structure is used for repairing cracks of a cement-based material. The cracks of the cement-based material are filled and blocked by means of coupling microorganism-induced mineralization and the formation of ettringite. Aluminum sulfate reacts with calcium hydroxide in a matrix to form ettringite, and the ettringite expands in volume during formation and has a relatively large particle size, therefore acts as a skeleton in crack filling. Carbon sequestration microorganisms capture carbon dioxide in the environment to induce mineralization to form calcite, which acts as a cementing material in the crack area. As a result, the width and depth of crack repairing are greatly improved, and the problem of insufficient depth of single microorganism-induced mineralization repair is solved.
Microsphère auto-réparatrice dotée d'une structure cœur-écorce multicouche, la microsphère comprenant un cœur interne, un cœur externe revêtu sur la surface du cœur interne et une écorce revêtue sur la surface du cœur externe, le cœur interne comprenant un mélange d'un agent microbien composé et de sulfate d'aluminium, le cœur externe comprenant un constituant fonctionnel magnétique, et l'écorce comprenant du ciment. La microsphère auto-réparatrice dotée d'une structure cœur-écorce multicouche est utilisée pour réparer les fissures d'un matériau à base de ciment. Les fissures du matériau à base de ciment sont remplies et bloquées au moyen d'une minéralisation induite par un micro-organisme de couplage et de la formation d'ettringite secondaire. Le sulfate d'aluminium réagit avec de l'hydroxyde de calcium dans une matrice pour former de l'ettringite secondaire, et l'ettringite secondaire se dilate en volume pendant la formation et présente une taille de particule relativement grande, agissant ainsi en tant que squelette dans le remplissage de fissures. Des microorganismes de séquestration de carbone capturent le dioxyde de carbone dans l'environnement pour induire la minéralisation afin de former de la calcite, qui agit comme un matériau de cimentation dans la zone de fissure. Par conséquent, la largeur et la profondeur de réparation de fissures sont grandement améliorées, et le problème de profondeur insuffisante de réparation de minéralisation induite par un micro-organisme unique est résolu.
一种多层核壳结构自修复微球，包括内核、包覆在内核表面的外核、以及包覆在外核表面的外壳，所述内核成分为复合微生物菌剂和硫酸铝的混合物，所述外核成分为磁性功能组份，所述外壳成分为水泥。所述的多层核壳结构自修复微球用于水泥基材料裂缝修复，通过耦合微生物诱导矿化和钙矾石形成填充、封堵水泥基材料裂缝，硫酸铝与基体中氢氧化钙反应形成钙矾石，钙矾石形成过程中体积膨胀、颗粒较大，在裂缝填充中起到骨架的作用，固碳微生物捕获环境中二氧化碳诱导矿化形成方解石，在裂缝区起到胶凝材料的作用，从而大幅改善裂缝修复的宽度和深度，解决了单一微生物诱导矿化修复深度不足的难题。
SELF-REPAIRING MICROSPHERE WITH MULTI-LAYER CORE-SHELL STRUCTURE, PREPARATION METHOD THEREFOR AND APPLICATION THEREOF
A self-repairing microsphere with a multi-layer core-shell structure, the microsphere comprising an inner core, an outer core coated on the surface of the inner core and a shell coated on the surface of the outer core, wherein the inner core comprises a mixture of a compound microbial agent and aluminum sulfate, the outer core comprises a magnetic functional component, and the shell comprises cement. The self-repairing microsphere with a multi-layer core-shell structure is used for repairing cracks of a cement-based material. The cracks of the cement-based material are filled and blocked by means of coupling microorganism-induced mineralization and the formation of ettringite. Aluminum sulfate reacts with calcium hydroxide in a matrix to form ettringite, and the ettringite expands in volume during formation and has a relatively large particle size, therefore acts as a skeleton in crack filling. Carbon sequestration microorganisms capture carbon dioxide in the environment to induce mineralization to form calcite, which acts as a cementing material in the crack area. As a result, the width and depth of crack repairing are greatly improved, and the problem of insufficient depth of single microorganism-induced mineralization repair is solved.
Microsphère auto-réparatrice dotée d'une structure cœur-écorce multicouche, la microsphère comprenant un cœur interne, un cœur externe revêtu sur la surface du cœur interne et une écorce revêtue sur la surface du cœur externe, le cœur interne comprenant un mélange d'un agent microbien composé et de sulfate d'aluminium, le cœur externe comprenant un constituant fonctionnel magnétique, et l'écorce comprenant du ciment. La microsphère auto-réparatrice dotée d'une structure cœur-écorce multicouche est utilisée pour réparer les fissures d'un matériau à base de ciment. Les fissures du matériau à base de ciment sont remplies et bloquées au moyen d'une minéralisation induite par un micro-organisme de couplage et de la formation d'ettringite secondaire. Le sulfate d'aluminium réagit avec de l'hydroxyde de calcium dans une matrice pour former de l'ettringite secondaire, et l'ettringite secondaire se dilate en volume pendant la formation et présente une taille de particule relativement grande, agissant ainsi en tant que squelette dans le remplissage de fissures. Des microorganismes de séquestration de carbone capturent le dioxyde de carbone dans l'environnement pour induire la minéralisation afin de former de la calcite, qui agit comme un matériau de cimentation dans la zone de fissure. Par conséquent, la largeur et la profondeur de réparation de fissures sont grandement améliorées, et le problème de profondeur insuffisante de réparation de minéralisation induite par un micro-organisme unique est résolu.
一种多层核壳结构自修复微球，包括内核、包覆在内核表面的外核、以及包覆在外核表面的外壳，所述内核成分为复合微生物菌剂和硫酸铝的混合物，所述外核成分为磁性功能组份，所述外壳成分为水泥。所述的多层核壳结构自修复微球用于水泥基材料裂缝修复，通过耦合微生物诱导矿化和钙矾石形成填充、封堵水泥基材料裂缝，硫酸铝与基体中氢氧化钙反应形成钙矾石，钙矾石形成过程中体积膨胀、颗粒较大，在裂缝填充中起到骨架的作用，固碳微生物捕获环境中二氧化碳诱导矿化形成方解石，在裂缝区起到胶凝材料的作用，从而大幅改善裂缝修复的宽度和深度，解决了单一微生物诱导矿化修复深度不足的难题。
SELF-REPAIRING MICROSPHERE WITH MULTI-LAYER CORE-SHELL STRUCTURE, PREPARATION METHOD THEREFOR AND APPLICATION THEREOF
MICROSPHÈRE AUTO-RÉPARATRICE À STRUCTURE CŒUR-ÉCORCE MULTICOUCHE, SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET SON APPLICATION
一种多层核壳结构自修复微球及其制备方法和应用
ZHAN QIWEI (author) / DONG WANYING (author) / FU CHANGHAO (author) / PAN ZHIHONG (author) / ZHOU JUANLAN (author)
2023-04-27
Patent
Electronic Resource
Chinese
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
| European Patent Office | 2021
Double-layer ceramic microsphere with core-shell structure and preparation method of same
| European Patent Office | 2015
| European Patent Office | 2022
| European Patent Office | 2023
| European Patent Office | 2024