固化次数与钙源对MICP固化花岗岩残积土均匀性的影响研究

微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Calcite Precipitation,MICP)是一种多学科交叉的岩土处置技术,在改良岩土体性能方面具有显著效果。花岗岩残积土具有孔隙比大、遇水易崩解等特性,花岗岩残积土路基边坡表层水土保持困难。为解决该问题,文中提出采用MICP固化花岗岩残积土表层的方法,采用巴氏芽孢杆菌对花岗岩残积土进行室内固化试验,以固化次数和钙源作为变量,通过无侧限抗压强度试验、碳酸钙含量测定试验及电镜扫描试验探讨不同固化次数和钙源对固化试样均匀性的影响。结果表明,钙源相同时,随着固化次数的增加,试样中碳酸钙含量逐渐升高,且碳酸钙分布均匀性得到改善;固化次数相同时,氯化钙固化试样中碳酸钙含量和均匀性最高,氯化镁次之,乙酸钙最差;采用MICP固化后,试样中碳酸钙含量显著提高,MICP能有效固化花岗岩残积土,其固化机理是生成碳酸钙沉淀填充土颗粒间隙。

MICP胶结钙质砂的强度试验及强度离散性研究

对钙质砂进行微生物固化可以显著改善其强度等力学特性,但不可避免地会出现强度离散的现象。为控制微生物固化钙质砂强度离散性,以更好应用于工程实际,本文对3种粒径级配的钙质砂进行微生物固化,并基于无侧限抗压强度试验、比重测试、碳酸钙含量测定,探讨颗粒粒径、胶结水平对微生物固化钙质砂相关物理指标、强度以及强度离散性的影响;同时开展扫描电镜(SEM)测试,进一步分析微生物固化钙质砂表面细观结构,探讨强度增长的内在机理,分析影响强度离散的主要因素。结果表明:微生物固化钙质砂的强度及其离散性均随胶结水平的提高而提高;MICP胶结产生的碳酸钙晶体"包裹"钙质砂颗粒的现象不利于强度的高效形成;微生物固化钙质砂的强度离散性主要由钙质砂土骨架差异性以及碳酸钙分布均匀性决定。