1.一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,该混凝土由以下质量份数的成分组成:水泥205~220份、砂子734~740份、碎石1250~1260份、粉煤灰56~66份、偏高岭土15~25份、磷渣粉10~18份、减水剂4.515~4.710份、引气剂0.205~0.225份、改性植物纤维0.8~1.2份、水117~122份;每立方米所述混凝土中添加有微生物胶囊修复剂0.2m 3 ~0.6m 3 ;所述微生物胶囊修复剂的制备方法包括以下步骤:步骤一、废旧橡胶分选破碎:将废旧橡胶进行破碎分离处理,得到粒径小于16目的橡胶粉;步骤二、清理:将步骤一中得到的橡胶粉依次在清水和碱溶液中进行浸泡,然后清洗至中性并烘干;步骤三、超声波脱硫活化处理:将步骤二中烘干后的橡胶粉采用超声波聚能型换能器进行活化处理,然后在干燥环境内陈化,得到脱硫活化橡胶粉;步骤四、熔融共混与硫化处理:将步骤三中得到的脱硫活化橡胶粉,聚乳酸,聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和交联剂放置于高温、高剪切混合器中熔融共混,进行动态硫化,得到动态硫化处理后的橡胶粉;步骤五、冷却、磨细:将步骤四中得到的动态硫化处理后的橡胶粉放入干燥恒温室中冷却,然后进行磨细,得到粒径小于100目的微胶粉;步骤六、休眠芽孢悬浊液制备:将脲酶分解型菌种和反硝化型菌种的休眠菌体芽孢分别进行培养,分别得到脲酶分解型菌种休眠芽孢悬浊液和反硝化型菌种休眠芽孢悬浊液;步骤七、载菌微胶粉制备:将步骤五中得到的微胶粉放入真空室中,然后对真空室内进行抽真空,然后利用真空室内的负压将步骤六中得到的脲酶分解型菌种休眠芽孢悬浊液通过管道吸入真空室使微胶粉进行吸附,再打开真空室将产物进行干燥,得到载菌微胶粉A,将步骤六中得到的反硝化型菌种休眠芽孢悬浊液重复以上过程,得到载菌微胶粉B;步骤八、芽孢营养萌发剂制备:将C源、N源和芽孢萌发剂混合均匀,得到芽孢营养萌发剂;步骤九、芽孢营养萌发剂包裹载菌微胶粉:将步骤七中得到的载菌微胶粉A放入搅拌机内进行搅拌,将步骤八中得到的芽孢营养萌发剂加入高压喷涂设备中,然后将芽孢营养萌发剂喷洒在搅拌状态下的载菌微胶粉A的表面,再进行陈化和烘干,得到萌发载菌微胶粉A,将步骤七中得到的载菌微胶粉B重复以上过程,得到萌发载菌微胶粉B;步骤十、载菌微胶粉保护壳制备:将水泥、钙基膨润土、CaCl 2 和水混合,得到浆液,然后将浆液与硅酸钠混合,得到保护液,再将保护液加入高压喷涂设备中,将步骤九中得到的萌发载菌微胶粉A放入搅拌机内进行搅拌,将保护液喷洒在搅拌状态下的萌发载菌微胶粉A的表面,再进行固化和烘干,得到保护壳载菌微胶粉A,将步骤九中得到的载菌微胶粉B重复以上过程,得到保护壳载菌微胶粉B;步骤十一、微生物胶囊修复剂:将步骤十中得到的保护壳载菌微胶粉A和保护壳载菌微胶粉B分别进行研磨和过100目筛,然后进行混合,得到微生物胶囊修复剂。
2.根据权利要求1所述的一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,步骤二中所述依次在清水和碱溶液中进行浸泡的过程为:在清水中浸泡6h~8h,并每隔2h~3h机械搅拌10min,然后捞出后放入1.0mol/L~2.0mol/L的NaOH溶液中浸泡24h,并每隔4h~6h机械搅拌10min。
3.根据权利要求1所述的一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,步骤三中所述活化处理中超声波聚能型换能器的频率为20KHz~50KHz,活化处理的时间为10min~20min,所述陈化的时间为6h~10h。
4.根据权利要求1所述的一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,步骤四中所述脱硫活化橡胶粉,聚乳酸和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯的质量比为5~7:2~3:1~2,所述交联剂为过氧化二异丙苯,过氧化苯甲酰和二亚乙基三胺中的一种或两种以上,所述交联剂的掺量为脱硫活化橡胶粉质量的2%~5%,所述熔融共混中高温、高剪切混合器的温度为150℃~190℃、压力为10kg/cm 2 ~20kg/cm 2 、转速为150rpm~300rpm,熔融共混的时间为20min~40min。
5.根据权利要求1所述的一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,步骤六中所述脲酶分解型菌种为 Bacillus clausii 与 Saccharomyces cerevisiae ,或 Bacillus subtilis 与 Saccharomyces cerevisiae ,所述反硝化型菌种为 Pseudomonas aeruginosa 与 Lysinibacillus sphaericus ,或 Alishewanella 与 Lysinibacillus sphaericus ;所述培养的过程为:将脲酶分解型菌种和反硝化型菌种的休眠菌体芽孢分别接种于产芽孢培养基中,置于恒温震荡培养箱内,内部环境的pH值为9~11,温度为30℃~40℃,装液量为100mL,摇床转速为150rpm~180rpm,培养4d,然后将培养后的液体分装于100mL~200mL离心管中,在4000rpm~6000rpm,0℃~4℃条件下离心3min~5min,并反复离心洗涤三次以上,重新悬置于去离子水中,置于0℃~4℃的冰箱中备用;步骤七中所述抽真空为抽真空至-0.04MPa~-0.08MPa,所述吸附的时间为5min~10min,所述干燥采用鼓风干燥箱,干燥的温度为30℃~40℃,时间为24h。
6.根据权利要求1所述的一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,步骤八中所述C源为葡萄糖,所述N源为胰蛋白胨和尿素,所述芽孢萌发剂由吡啶-2,6-二羧酸,L-乳酸钙,L-丙氨酸,羧甲基纤维素,NaH 2 PO 4 ,Na 2 MoO 4 ,MgCO 3 ,Cu(NO 3 ) 2 和CaCl 2 配制而成。
7.根据权利要求1所述的一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,步骤九中所述搅拌的速度为400r/min~600r/min,时间为8min~12min,所述喷洒的流速为0.5mL/s~2mL/s,时间为3min~4min,所述陈化的时间为24h,所述烘干采用鼓风干燥箱,烘干的温度为30℃~40℃,时间为24h。
8.根据权利要求1所述的一种添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土,其特征在于,步骤十中所述水泥、钙基膨润土和CaCl 2 的质量比为20~40:50~65:5~10,所述浆液的固液比为0.6~1:1,所述浆液与硅酸钠的体积比为1~2:1,所述搅拌的速度为400r/min~600r/min,时间为3min~5min,所述喷洒的流速为0.5mL/s~2mL/s,时间为2min~3min,所述固化的时间为48h,所述烘干采用鼓风干燥箱,烘干的温度为30℃~40℃,时间为24h。
9.一种制备如权利要求1~8中任一权利要求所述的添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤101、将砂子和碎石放入搅拌机中并搅拌30s以上,得到装有粗细骨料的搅拌机;步骤102、通过摇筛或分散机将改性植物纤维均匀地加入步骤101中得到的装有粗细骨料的搅拌机中并搅拌30s以上,得到装有粗细骨料和纤维的搅拌机;步骤103、将水泥,粉煤灰,偏高岭土,磷渣粉和引气剂混合均匀,然后平均分成三份,得到三份胶凝材料;步骤104、将步骤103中得到的两份胶凝材料加入到步骤102中得到的装有粗细骨料和纤维的搅拌机中并搅拌30s以上,然后加入总水的三分之二和减水剂并搅拌60s以上,得到装有混合料的搅拌机;步骤105、将步骤103中剩下的一份胶凝材料与微生物胶囊修复剂混合均匀,然后和剩余三分之一的水一起加入步骤104中得到的装有混合料的搅拌机中并搅拌60s以上,得到添加微生物胶囊修复剂的自修复渠道衬砌混凝土。