钙源对微生物矿化胶结砂土材料均匀性的影响

微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术可以改善砂土材料的力学性质,但MICP胶结砂土材料的均匀性问题是目前存在的重要问题,且严重影响了MICP技术的工程应用。进行小尺寸(直径3 cm、高度11 cm)和细长(直径5 cm、高度100 cm)砂柱试样的MICP一批次灌浆试验和溶液环境试验,探究氯化钙和乙酸钙两种钙源对MICP矿化反应过程和MICP胶结砂土材料均匀性的影响。MICP胶结砂土试样的碳酸钙含量和单轴抗压强度试验结果表明,与氯化钙作为钙源相比,乙酸钙作为钙源可以增加砂柱胶结长度,改善碳酸钙在灌浆方向的均匀性,减少MICP胶结砂土材料沿灌浆路径的强度差异;乙酸钙作为钙源可减缓MICP矿化反应过程,降低营养液中尿素的分解速率,进而提高营养液中未分解尿素和游离钙离子在MICP胶结砂土材料中的传输距离,有利于提高MICP胶结砂土材料的均匀性。

高铁酸钾预处理对水泥固化淤泥强度的影响

淤泥的有机质中含氧官能团易与水泥水化产生的铝和钙相结合,延缓水泥水化的进程,阻碍水泥发生硬化,影响水泥固化淤泥强度的形成。为消除有机质对水泥水化的不利影响,选择高铁酸钾作为外掺剂对淤泥进行预处理,通过无侧限抗压试验和直剪试验,研究高铁酸钾对水泥固化淤泥强度的影响规律,并利用扫描电子显微镜分析水泥固化淤泥的微观结构。研究结果表明:高铁酸钾预处理可有效提高水泥固化淤泥的无侧限抗压强度和抗剪强度,其原因在于淤泥中的有机质被高铁酸钾氧化分解,保证了水泥水化反应和火山灰反应的充分进行,利于水泥水化产物的生成。同时,高铁酸钾被有机质还原,游离的Fe(Ⅲ)吸附在黏土颗粒表面上,减薄了扩散层厚度,引起了黏土颗粒的絮凝。高铁酸钾预处理,通过改变水泥固化淤泥的微观结构,从而提高水泥固化淤泥强度。