微生物诱导碳酸钙沉淀改性膨胀土试验研究

微生物诱导碳酸钙沉淀（microbial induced calcite precipitation，简称MICP）技术可能是有助于解决膨胀土胀缩行为的一种潜在方法。用细菌浓度和脲酶活性作为控制指标，研究了在不同培养条件下的巴氏芽孢杆菌的生长特性，确定了最有利于细菌生长的温度、pH和摇床震荡速率。用MICP技术对两种不同的膨胀土进行处治，通过比较处治前后土样的自由膨胀率、无荷膨胀率、黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度等物理力学指标，验证处治效果，从微观角度解释了改性膨胀土的作用机制。结果表明：培养温度为30℃、pH为7、摇床震荡速率为200 r/min时，最适宜细菌生长。MICP处治后的膨胀土自由膨胀率和无荷膨胀率均有明显下降，黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度均有明显增强，MICP过程中生成的碳酸钙起到了孔隙填充和土颗粒胶结作用，同时钙离子对低价阳离子的置换和碳酸钙对土颗粒的包裹效应，共同作用改善了膨胀土特性。研究可为微生物处治膨胀土技术和工程应用提供参考。