對于細(xì)菌在生活中的用處蟹倾，大家最容易想到的是制酸奶匣缘、做泡菜、釀醋等常見的用途鲜棠。但是肌厨，作為自然界中分布最廣、個(gè)體數(shù)量最多的菌菌們豁陆，你們以為他們就只這點(diǎn)雕蟲小技８贪帧！盒音！細(xì)菌寶寶們表示是不服氣的表鳍。
除了制作美味的食品這些基本技能，其實(shí)它們還能修復(fù)墻壁裂縫的祥诽！從此自家的房子就算有了裂縫了譬圣，也不用可憐巴巴找物業(yè)蜀黍來幫忙修補(bǔ)，自己就能愈合了原押。啊哈哈哈哈~~想想有些小激動呢胁镐！
裂縫與細(xì)菌？！盯漂！
咱們知道颇玷，絕大部分建筑物比如房屋、橋梁等就缆，都是以混凝土為材料帖渠，物實(shí)價(jià)廉不說，強(qiáng)硬又抗壓竭宰。但是空郊，耐久性再強(qiáng)，在歲月的洗禮中或者渣渣工程的潛規(guī)則施工下切揭，混凝土表面和內(nèi)部會仍會產(chǎn)生裂縫狞甚。
常見的裂縫修補(bǔ)方法有沿裂縫嵌入修補(bǔ)材料的填充法，也有將材料制成液體用設(shè)備灌入裂縫的化學(xué)灌漿法廓旬。這些方法不僅需要大量的人力物力哼审，而且對所需填補(bǔ)裂縫的寬度和深度也有限制，如填充法適合補(bǔ)寬度大于5mm孕豹、深度淺的裂縫涩盾；化學(xué)灌漿法適合灌注較深的裂縫。但對于肉眼可見励背、寬度深度又很低調(diào)的裂縫春霍，如果用普通的方法，豈不是非要等到裂縫“長大”到一定的時(shí)候才能動手叶眉？Ｖ啡濉！OMG~~接受唔到衅疙！
恰巧离福，某年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了自然界中炼蛤，有些微生物能在細(xì)胞內(nèi)部或外部利用鈣離子生成一些相對不溶的化合物(多糖、各種聚合物蝶涩、CaCO3理朋、磷鈣土、硅石等一些有機(jī)或無機(jī)化合物礦質(zhì)晶體绿聘，)嗽上，能夠填塞或黏結(jié)巖石中的小孔洞或裂縫。而容易產(chǎn)生裂縫的混凝土可以提供鈣熄攘。于是迷之一般的將這兩者聯(lián)想到一起兽愤，用這些特殊的具有礦化能力的細(xì)菌來修復(fù)裂縫，綠色環(huán)保無污染還省力。簡直不要太完美~
細(xì)菌是怎么補(bǔ)裂縫的浅萧？
研究發(fā)現(xiàn)逐沙，能夠進(jìn)行裂縫修復(fù)的細(xì)菌在一定的物理、化學(xué)條件下洼畅，可通過影響或控制無機(jī)環(huán)境中的離子吩案，在細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi)將它們轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w無機(jī)礦物。強(qiáng)行用下面化學(xué)方程式粗暴的表示：
專業(yè)版解釋：厭氧細(xì)菌通過脲酶水解尿素經(jīng)過一系列反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀帝簇，在細(xì)胞內(nèi)尿素通過酶的一系列新陳代謝反應(yīng)水解成氨和碳酸徘郭，伴隨著碳酸鹽平衡的轉(zhuǎn)變(CO2到HCO3?和 CO32-)，混凝土中的鈣離子與碳酸根離子發(fā)生反應(yīng)丧肴，從而在細(xì)胞表面形成不溶性的碳酸鈣沉積物残揉。
好氧細(xì)菌則是通過有氧呼吸代謝底物產(chǎn)生CO2，與溶液中的OH–反應(yīng)生成HCO3–芋浮，然后在堿性條件下與水泥漿中的Ca2+繼續(xù)反應(yīng)生成CaCO3晶體抱环。
說人話版：當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)，細(xì)菌產(chǎn)生的二氧化碳和混凝土中鈣離子的反應(yīng)途样，產(chǎn)生大量的碳酸鈣沉淀江醇，進(jìn)而填補(bǔ)裂縫，起到修補(bǔ)裂縫的作用何暇。
圖片版：
當(dāng)然，用細(xì)菌修復(fù)裂縫并不是說當(dāng)裂縫出現(xiàn)了裆站，咱傲嬌地撒一把細(xì)菌上去条辟，然后就翹著腿、吃著點(diǎn)心宏胯、吹著風(fēng)坐等裂縫自己愈合羽嫡。（咱這不是科幻片好伐~）正確的姿勢是在初始制作的時(shí)候，把細(xì)菌和各種原料一起混合做成混凝土肩袍，讓細(xì)菌均勻分布在混凝土中杭棵，這樣當(dāng)混凝土裂了時(shí)，哪里有縫補(bǔ)哪里~~
這時(shí)有小伙伴不服了氛赐，制作混凝土辣么劇烈的運(yùn)動魂爪，辣么復(fù)雜的環(huán)境，直接放細(xì)菌進(jìn)去艰管，能活得了滓侍？不要欺負(fù)我讀書少！是的牲芋，當(dāng)然不是直接把細(xì)菌放進(jìn)去撩笆，是把細(xì)菌芽孢與一些營養(yǎng)物質(zhì)用特殊的材料包裹成形混入混凝土中捺球。芽孢是細(xì)菌在惡劣條件下形成的一個(gè)圓形或橢圓形，厚壁夕冲，含水量低氮兵，抗逆性強(qiáng)的休眠體，這樣當(dāng)有裂縫出現(xiàn)時(shí)耘擂，空氣中的水分等進(jìn)入裂縫胆剧，環(huán)境中堿性減低，生存環(huán)境變好醉冤，芽孢開始蘇醒秩霍，生成碳酸鈣，填補(bǔ)裂縫蚁阳。
所有的細(xì)菌都能夠修復(fù)裂縫嗎铃绒？
就目前而言，并不是所有的細(xì)菌都能夠用來修復(fù)裂縫螺捐。首先颠悬，它需要有生物成礦的能力，能形成碳酸鈣定血；其次赔癌，在極壞的條件下，它要能產(chǎn)生芽孢抵抗環(huán)境威脅澜沟；再者灾票，如果沿海邊的橋梁有裂縫，因混凝土是強(qiáng)堿性的茫虽，還要能在堿性環(huán)境中生存刊苍。突然感覺想要做一個(gè)合格的修復(fù)裂縫的菌寶寶，不容易濒析！目前正什，研究者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有許多種細(xì)菌有生物成礦的能力，比如巴氏芽孢桿菌(Bacillus Pasteurii)号杏、球形芽孢桿菌(Bacillus sphaericus)婴氮、希瓦氏菌(Shewanella sp.)等， 這些都為研究應(yīng)用提供了更多的可能盾致。
說修復(fù)就能修復(fù)嗎莹妒？
現(xiàn)階段研究中，細(xì)菌形成碳酸鈣的時(shí)間短的需要3天绰上，長的可達(dá)28天，不同類型的細(xì)菌應(yīng)對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝能力各不相同渠驼，在碳酸鈣形成和混凝土修復(fù)效果方面也會有所差異蜈块。而且考慮到混凝土給微生物提供的環(huán)境（堿性）、混凝土使用年限、微生物的壽命等等一系列問題百揭，需要綜合考慮因素還有很多很多爽哎。比如：
1. 細(xì)菌與混凝土的兼容性。加入細(xì)菌進(jìn)去后要沒有副作用器一，不能影響混凝土的硬度课锌、強(qiáng)度等；
2. 細(xì)菌要能活得久祈秕，至少50年渺贤。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)建筑的使用年限一般為50年；
3. 在修復(fù)的過程中请毛，細(xì)菌和營養(yǎng)不被完全消耗志鞍，能持續(xù)修復(fù)；
4. 經(jīng)濟(jì)實(shí)惠方仿。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)滿足成礦要求的微生物固棚，但在真正將此運(yùn)用于工業(yè)混凝土裂縫修復(fù)以及對混凝土性能的影響等方面還有待研究。
雖然咱家房子的裂縫一時(shí)半會兒還不能自己愈合仙蚜，但是等這些問題都解決了此洲，那肯定就妥妥的了~~未來值得期待，哈哈哈哈……
參考文獻(xiàn)：
1委粉、George R P. Current understanding and future approaches for controlling microbially influenced concrete corrosion: a review[J]. Concrete research letters, 2012, 3(3).
2呜师、Van Tittelboom K, De Belie N. Self-healing in cementitious materials—A review[J]. Materials, 2013, 6(6): 2182-2217.
3、Sierra-Beltran M G, Jonkers H M, Schlangen E. Characterization of sustainable bio-based mortar for concrete repair[J]. Construction and Building materials, 2014, 67: 344-352.
4艳丛、Dick J, De Windt W, De Graef B, Saveyn H, Van der Meeren P, De Belie N, Verstraete W. Bio-deposition of a calcium carbonate layer on degraded limestone by Bacillus species[J]. Biodegradation, 2006, 17(4): 357-367.
5匣掸、Jonkers H M, Thijssen A, Muyzer G, Copuroglu O, Schlangen E. Application of bacteria as self-healing agent for the development of sustainable concrete[J]. Ecological engineering, 2010, 36(2): 230-235.
6、Ghosh P, Mandal S, Chattopadhyay B D, Pal S. Use of microorganism to improve the strength of cement mortar[J]. Cement and Concrete Research, 2005, 35(10): 1980-1983.
7氮双、Wiktor V, Jonkers H M. Quantification of crack-healing in novel bacteria-based self-healing concrete[J]. Cement and Concrete Composites, 2011, 33(7): 763-770.
8碰酝、Achal V, Mukerjee A, Sudhakara Reddy M. Biogenic treatment improves the durability and remediates the cracks of concrete structures[J]. Construction and Building Materials, 2013, 48: 1-5.
9、曾凡峰, 譚軍, 鄭文忠. 混凝土裂縫的幾種修補(bǔ)方法[J]. 低溫建筑技術(shù), 2007 (6): 144-146.
10戴差、Rao M V S, Reddy V S, Hafsa M, et al. Bioengineered concrete: Asustainable self-healing construction material[J]. Res J Eng Sci, 2013, 2:45-51.
