石质文物的机械裂隙病害会导致文物的整体断裂与局部脱落。本文应用微生物诱导碳酸钙结晶(MICP)技术,采用两种方法(MICP注浆法和渗透法)修复了不同尺寸的汉白玉断裂石梁和风化构件,通过CT扫描技术、弯折试验和超声波测试技术评价修复质量,并从两种尺度(砂浆材料和石梁构件)研究修复质量的影响因素。本文将为石质文物的断裂修复提供一个新选择。首先,本文采用注浆法修复了小尺寸断裂石梁(40?40?160mm)。石梁修复后整体美观性好,抗折强度均值为3.68MPa,达到修复前强度的35%。CT扫描结果表明粘接层的密度随着修复进行而增加,接触面修复质量、粘接层内过水通道和联通孔洞是制约强度的关键因素。其次,本文采用渗透法修复了小尺寸断裂石梁,研究了修复方法和接触面粗糙程度对修复质量的影响。结果表明注浆法修复质量总是高于渗透法。接触面粗糙时两种方法的修复质量均更高,强度均值分别为4.21MPa和3.81MPa。两种方法修复的大尺寸断裂石梁(100?100?400mm)的强度均值分别为0.67MPa和0.57MPa。然后,本文从砂浆材料尺度研究了修复方法和营养盐浓度对微生物砂浆的强度影响。结果表明注浆法胶凝砂柱的单轴抗压强度为19.40±7.47MPa,最高值为36.66MPa,营养盐的最优浓度为1.0M。渗透法的强度比注浆法低。整体渗透和分层渗透胶凝的砂柱分别在远离入口一端和各层的接触面附近固化质量较差。接着,本文从石梁构件尺度(40?40?160mm)研究了修复方法、营养盐浓度和钙盐类型对修复质量的影响。结果表明注浆法强度受浓度影响较小,渗透法的最优浓度为1.0M。氯化钙为钙源的石梁修复质量比乙酸钙更高。所有试验中石梁修复后强度最多能达到修复前的75%。另外,本文还将两种方法用于风化汉白玉构件的实验室修复。结果表明渗透法成功修复了截面不规则的构件,注浆法则因注浆体系难以密闭而失败。最后,石梁修复过程中的超声波对测法测试结果表明波速在注浆过程中变化较小,与修复质量的相关性差,且受到固定装置和含水率影响。室内地面裂缝修复试验的超声波平测法测试结果表明波速能反应表层裂缝修复质量。