历史建筑遗产的细菌修复加固保护

历史建筑遗产修复加固保护应用中，许多传统方法或因负面效应太强或因收效甚微而受局限；细菌修复加固是基于功能细菌代谢及酶化作用在建筑遗产修复部位形成生物膜或生物沉积达到修复加固保护功效的。.本项目致力于碳酸盐岩质历史建筑、砼质近代历史建筑、石砌古建筑的修复加固保护，重点开展功能菌种分离筛选鉴定、细菌修复加固机理以及定殖培养控制、细菌修复加固有效性与耐久性及其评价方法等方面的理论与实验研究，在室内实验基础上，适时开展野外现场条件下细菌修复加固实验研究，进行细菌修复加固与传统材料方法的比较分析及经济成本分析，为细菌修复加固应用提供科技支持。在前期研究基础上，针对目前细菌修复加固研究局限，依此提出本申请将要研究的内容：（1）功能菌种分离、筛选及鉴定；（2）细菌修复加固机理及定殖培养控制；（3）生物沉积修补裂缝与砼耐久性改善；（4）修复加固有效性与耐久性评价及经济分析；（5）细菌修复加固理论模型研究。

历史建筑遗产修复保护应避免造成不可逆损伤，其修复保护应兼具良好的相容性、有效性与耐久性。传统方法修复保护应用中或因负面效应太强或因收效甚微而受局限，细菌修复加固近几十年来吸引了国内外众多学者的关注，细菌修复加固是基于功能细菌代谢作用诱导修复部位微环境的变化形成生物膜或晶体沉积胶结愈合损伤，从而达到修复加固保护功效的。. 本项目致力于历史建筑修复加固保护，重点开展功能菌种分离筛选鉴定、细菌修复加固机理以及定殖培养控制、细菌修复加固有效性与耐久性及其评价方法等方面的理论与实验研究，为细菌修复加固应用提供了科技支持。主要研究内容：（1）功能菌种分离、筛选及鉴定；通过特定培养基分离研究的菌种；对该类菌种进行修复加固实验，筛选出便于修复加固应用的高效菌种，并进行菌种最佳生长条件实验研究；对筛选出的菌种进行形态、生理生化特性以及16S rDNA序列测定等多相分类研究，确定了种名。（2）细菌修复加固机理及定殖培养控制，研究各菌种及培养基试剂剂量对沉积率、晶型、晶体形貌的影响。（3）生物沉积修补裂缝与砼耐久性改善；开展了细菌沉积修复砖石、砼裂缝强度实验研究裂缝细菌修复愈合后强度恢复控制因素的影响；开展了细菌沉积改善砼耐久性实验。（4）修复加固有效性与耐久性评价；（5）细菌修复加固理论模型方面，开展了生物沉积处理砼CO2扩散模拟、生物沉积处理砼氯离子扩散模拟等方面的研究。.根据菌株3-4菌株的形态学和生理生化特征测定结果，并结合16S rDNA序列测定和系统发育分析结果，3-4菌株被鉴定为芽孢杆菌（Bacillus sp.）。根据2-3菌株的API20NE细菌鉴定系统的测定结果（结合形态学及组氨酸利用、氧化酶试验、37℃和41℃生长等生理生化特征测定结果），并结合16S rDNA序列测定和系统发育分析结果，2-3菌株被鉴定为约氏不动杆菌（Acinetobacterjohnsonii）；基于分离鉴定菌种2-3、3-4，开展了细菌诱导沉积改善混凝土耐久性能试验、修复混凝土裂缝试验方面的研究工作，研究表明：细菌沉积可有效提高混凝土的抗碳化性能，减小混凝土吸水系数，可改善混凝土结构耐久性；有效提高裂缝混凝土抗压强度和有效愈合混凝土裂缝，细菌沉积可以作为一种混凝土裂缝修复可供选择的方法。推进细菌修复加固历史建筑遗产研究深入，对传承优秀历史文化具有重要意义。