不同温度下微生物诱导碳酸钙生成量的研究

微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)是近年来土体加固领域的研究热点,但对不同温度下微生物诱导碳酸钙生成量的规律总结尚不充分&为进一步揭示温度对巴氏芽抱杆菌诱导碳酸钙沉积的影响,分别通过巴氏芽抱杆菌(ATCC11859)在8,15,25 C和10,20,30 C两种温度环境下的两组MICP水溶液试验以及在8,15,25 C温度环境下的一组MICP注浆砂柱试验,对不同稳定温度下微生物诱导碳酸钙生成量进行测试&试验结果表明:当使用巴氏芽抱杆菌进行MICP水溶液试验及注浆砂柱试验时,在细菌浓度%细菌活性以及pH值一致且在相同钙源情况下,微生物诱导碳酸钙的生成量随着温度的升高而降低.

大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术反应液配方试验

为提高大豆脲酶固化土体时的碳酸钙产率并研究不同浓度胶结液与脲酶的反应规律,通过控制反应液-胶结液比例、酶胶比和胶结液浓度,利用水溶液环境进行反应液配方试验。结果表明:低浓度试验环境下,氯化钙与尿素的最佳胶结液比例为1∶1,高浓度时为1∶1.5。反应最佳酶胶比为1∶1,且胶结液浓度为2.8 mol/L。氯化钙掺量一定时,尿素掺量的增大会不同程度地提高碳酸钙产量;酶液掺入量的提高可提升Ca^2+利用率,但酶液的利用率随Ca^2+利用率的增加持续减小;一定范围内,胶结液浓度越低,反应速率越慢,但反应完成越早。

沸石增强砂土微生物固化效果研究

为提高砂土的微生物固化效果,考虑沸石作为吸附材料具有多孔的特性,通过宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析了沸石对微生物固化砂土的增强效果。研究结果表明:沸石能够显著提高砂土微生物加固过程中的固菌率。与常规微生物固化相比,掺入沸石后,固菌率提升约5.5倍,抗压强度提升39.35%,渗透系数减小71.94%。掺入沸石,一方面能够增加碳酸钙沉淀生成量,并改善其分布均匀性;另一方面,沸石周围的碳酸钙沉淀对两侧砂颗粒起到良好的桥接作用,能够增强砂颗粒之间的结构性及试样的整体性。研究成果为进一步优化微生物诱导碳酸钙沉积技术提供参考。

粉土中掺入不同比例砂粒对微生物胶结效果影响

土样的颗粒级配对微生物胶结效果存在影响,但目前的研究很不充分。通过向粉土中掺入砂粒来制备不同级配土样,砂粒占试样总质量的比重由0%增至40%。微生物选用巴氏芽孢杆菌,胶结液选用等比例的尿素和氯化钙溶液,加固方法采用两阶段注浆法。试验结果表明粉土中掺入砂土对于提高处理后的无侧限抗压强度有显著作用,碳酸钙生成量虽然有所减少但分布更均匀。密实度的提高有利于无侧限抗压强度的提升,但试样过于密实将对碳酸钙分布产生不利影响,碳酸钙相对集中在注浆口附近。当试样处于比较松散的状态下,粉土中掺入砂土越多(不超过40%),强度提升越多;密实状态下,粉土中掺入少量砂土(不超过20%)能有效提升强度。试样初始孔隙比越小,处理后的强度越高,但碳酸钙生成量有所下降。随着粉土中砂土掺入量增多、试样密实程度增加,碳酸钙晶体的尺寸有所减小,但数量显著增加。