微生物固化砂土的機(jī)理與效果的試驗(yàn)研究.pdf

1、微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)固化砂土是一種新興的土體固化方式，它不同與傳統(tǒng)的化學(xué)固化方式，傳統(tǒng)的固化方式常采用水泥、石灰、粉煤灰等化學(xué)膠結(jié)材料，它們在生產(chǎn)和使用過程中就會釋放大量的二氧化碳、粉塵和污染性物質(zhì)，造成了環(huán)境污染并加劇溫室效應(yīng)。微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀固化砂土技術(shù)能夠利用自身新陳代謝產(chǎn)物—脲酶，與溶液中的尿素和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，同時(shí)沉淀物可將松散的土顆粒固結(jié)在一起，其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于所采用的微生物本身無毒無污染不會對環(huán)境造成任何影

2、響，加固過程中無污染性物質(zhì)釋放，并且固化后的砂土有一定的強(qiáng)度和抗液化能力，是一種新興的綠色、環(huán)保、可持續(xù)的土體固化方式。本文主要通過研究微生物固化砂土技術(shù)中影響固化效果的因素，如：細(xì)菌的活性、灌漿方式、灌漿靜置時(shí)間和間隔時(shí)間、灌漿次數(shù)、營養(yǎng)液中碳源的成份、以及循環(huán)灌漿的批次等，并利用氨氮濃度測試、滲透試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、碳酸鈣含量測試、干密度試驗(yàn)、吸水率試驗(yàn)及電鏡掃描試驗(yàn)對固化效果進(jìn)行分析，得到了固化效果較好且經(jīng)濟(jì)合理的一組系統(tǒng)的

3、灌漿方案。該結(jié)果為微生物灌漿技術(shù)應(yīng)用于工程實(shí)踐提供了一定的依據(jù)，為后續(xù)微生物灌漿加固土體的理論和試驗(yàn)研究奠定了一定的基礎(chǔ)。本文的研究成果主要如下：
　　（1）對巴氏芽孢八疊球菌的生長繁殖及脲酶的活性進(jìn)行研究，掌握巴氏芽孢八疊球菌濃度或脲酶活性隨時(shí)間的變化規(guī)律。
　?。?）對不同灌漿方式、灌漿靜置時(shí)間、間隔時(shí)間及單批次灌漿的次數(shù)進(jìn)行研究，利用氨氮濃度測試、滲透試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、碳酸鈣含量測試驗(yàn)進(jìn)行固化效果的評價(jià)，試驗(yàn)研

4、究發(fā)現(xiàn)：初始灌漿時(shí)，菌液在砂柱中最佳靜置時(shí)間是在4h左右，后續(xù)灌漿時(shí)最佳時(shí)間間隔為8h，每批次最佳的灌漿次數(shù)為9次，該研究結(jié)果為后續(xù)試驗(yàn)的進(jìn)展奠定了一定的基礎(chǔ)，并且在有效保證砂土強(qiáng)度的同時(shí)也減少了營養(yǎng)液的用量，節(jié)省了造價(jià)。
　　（3）對營養(yǎng)液的中碳源來源進(jìn)行研究，選用蔗糖、葡萄糖、乙酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨五種碳源進(jìn)行對比，利用滲透試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、碳酸鈣含量測試、電鏡掃描試驗(yàn)進(jìn)行固化效果的評價(jià)，研究發(fā)現(xiàn)葡萄糖能更好的促進(jìn)