本发明属于建筑材料，具体涉及微生物矿化再生粗骨料和土凝岩固化全掺再生骨料混凝土、其制备方法及应用。
背景技术：
1、目前，建筑固弃物的数量已占到城市固弃物总量的30～40％。绝大部分建筑固弃物未经任何处理，便被采用露天堆放或填埋的方式进行处理，从而造成了严重的环境污染；随着城市化进程的推进和土木建筑、交通基础设施建设工程的发展，废旧混凝土的体量日益增大，其再利用问题日益突出。再生骨料混凝土的使用在解决建筑固弃物处治问题的同时节约了自然资源，再生骨料混凝土的生产和应用符合绿色、低碳与环保的发展理念。再生骨料的利用对环境有诸多好处，但与天然骨料相比，再生骨料表现出较差的性能，其固有的高吸水、微裂缝、高孔隙率、粘结能力不足等缺陷，极大地限制了其发展和应用。当采用再生骨料替代天然骨料来制作混凝土时，由于再生骨料较差的性质，导致再生骨料混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冻性等核心性能技术指标相对于天然骨料混凝土均呈现出显著降低的趋势。有证据表明，在微观方面，再生骨料混凝土性能指标较差的原因主要是因为再生骨料内部众多的气孔和微裂缝(丁子奇.再生混凝土骨料微生物矿化改性及其机理研究[d].扬州大学,2022)。与此同时，由于再生骨料存在以上固有弱点，利用再生骨料制备再生混凝土时，再生骨料替代天然骨料的替代率常控制于不超过40％以保障再生混凝土的力学性能和耐久性能，进而导致再生骨料的利用效率受到极大的限制。
2、此外，水泥作为一种传统的建筑材料，广泛应用于基础建筑中。但是在水泥生产过程中会产生大量的co2，在全球碳排放总量中，水泥工艺碳排放量占全球的50％以上。
3、土凝岩材料是近几年新出现的一种将粉煤灰、赤泥、煤矸石、钢渣等工业固体废弃物“变废为宝”研发出的新型低碳环保高性能土壤固化剂，呈粉末状。土凝岩材料的应用，具有积极的社会经济效益和显著的生态环境效益。但是，其能否代替水泥制备性能优异的全掺再生骨料混凝土，当前并未有相关研究。因此，如果能将土凝岩作为胶凝材料以替代水泥来与再生粗骨料制备高性能混凝土，将能够大大减少碳排放量，节约资源，具有重要的工程意义和生态效益。
技术实现思路
1、本发明提供了一种微生物矿化再生粗骨料的制备方法，步骤如下：
2、将巴氏芽孢杆菌菌液均匀地洒在再生粗骨料表面，然后进行养护；待养护结束后，加入矿化营养液，继续进行养护，获得微生物矿化再生粗骨料。
3、上述微生物矿化再生粗骨料的制备方法中，所述再生粗骨料属于4.75～31.5mm的连续粒径级配，具体地，各粒径范围之比为：4.75～10mm:10～20mm:20～31.5mm＝1:1.5:1.5。
4、在本发明中，所述再生粗骨料可由建筑废物中的混凝土、圬工材料、石、砖瓦等材料经破碎筛分加工而成。
5、上述微生物矿化再生粗骨料的制备方法中，巴氏芽孢杆菌菌液可由巴氏芽孢杆菌经常规发酵制备而成，其菌液浓度为106～108cells/ml。
6、上述微生物矿化再生粗骨料的制备方法中，所述菌液的用量根据再生粗骨料的吸水率进行计算，其计算方式为：将再生骨料的质量乘以再生骨料的吸水率，然后在所获质量的基础上多加10～20％，即所需要的菌液的量。
7、在计算吸水率时，应按照所实际采用的再生骨料进行计算，例如，在本发明中，应按照粒径比例4.75～10mm:10～20mm:20～31.5mm＝1:1.5:1.5所组成的再生骨料来计算其吸水率。
8、上述微生物矿化再生粗骨料的制备方法中，所述养护条件选自：温度为20±2℃，相对湿度95％以上。
9、上述微生物矿化再生粗骨料的制备方法中，所述矿化营养液的用量为所述菌液的150～160％。
10、本发明提供了由上述方法制备的微生物矿化再生粗骨料。
11、本发明提供了上述微生物矿化再生粗骨料在提高全掺再生骨料混凝土性能中的应用；所述性能包括抗冻性、抗压强度以及抗折强度等。
12、本发明提供了一种土凝岩固化全掺再生骨料混凝土，由如下方法制备而成：
13、将上述微生物矿化再生粗骨料和细骨料混合，加入土凝岩，搅拌均匀，然后加水和减水剂，拌合，获得土凝岩固化全掺再生骨料混凝土。
14、上述土凝岩固化全掺再生骨料混凝土的制备方法中，各成分选自如下质量份数：
15、微生物矿化再生粗骨料4～8份、细骨料4～8份、土凝岩1～2份、水1份、减水剂0.01～0.02份。
16、本发明的有益效果为：
17、本发明利用巴氏芽孢杆菌来改良再生粗骨料，显著改善了再生粗骨料的表观密度、毛体积密度、吸水率、压碎指标等技术指标。将所制备的微生物矿化再生粗骨料全掺用于混凝土后，能显著提高混凝土的抗压强度、抗折强度以及抗冻性。此外，本发明还首创地将土凝岩用于混凝土的制备，其可以替代水泥作为胶凝材料与骨料制备混凝土，再结合微生物矿化技术，获得一种高性能的土凝岩固化全掺再生粗骨料混凝土。
1.一种微生物矿化再生粗骨料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述再生粗骨料属于4.75～31.5mm的连续粒径级配，其中，各粒径范围之比为：4.75～10mm:10～20mm:20～31.5mm＝1:1.5:1.5。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，巴氏芽孢杆菌菌液的浓度为106～108cells/ml。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述菌液的用量根据再生粗骨料的吸水率进行计算，将再生骨料的质量乘以再生骨料的吸水率，然后在所获质量的基础上多加10～20％，即所需要的菌液的量。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述养护条件选自：温度为20±2℃，相对湿度95％以上。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述矿化营养液的用量为所述菌液的150～160％。
7.权利要求1～6任一项所述方法制备的微生物矿化再生粗骨料。
8.权利要求7所述微生物矿化再生粗骨料在提高全掺再生骨料混凝土性能中的应用。
9.一种土凝岩固化全掺再生骨料混凝土，其特征在于，由如下方法制备而成：
10.根据权利要求9所述的土凝岩混凝土，其特征在于，各成分选自如下质量份数：
