微生物诱导碳酸钙沉淀改性膨胀土试验研究 |
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作者姓名: | 喻成成 卢正 姚海林 刘杰 詹永祥 |
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作者单位: | 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;2. 中国科学院大学;3. 中国科学院武汉岩土力学研究所环境岩土工程湖北省重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.42077262,No.42077261,No.41972294)~~; |
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摘 要: | 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。
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关 键 词: | 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP) 膨胀土 膨胀率 强度 |
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