超声波提高微生物固化砂土效果的试验研究

作者：刘志明; 彭劼^*; 李杰; 宋恩润

来源：浙江大学学报(工学版), 2020, 54(07): 1411-1417.

• 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)
• 超声波
• 脲酶活性
• 碳酸钙产量
• 辐照时间
• 超声能量强度

为了研究超声波对巴氏生孢八叠球菌及其诱导碳酸钙沉积能力的影响,利用超声(20 kHz)开展超声辐照时间(0～30 min)和超声功率强度(0～0.8 W/cm3)的正交试验,用超声处理后的菌液进行水溶液试验和砂柱加固试验.测定菌液脲酶活性、OD600、细菌颗粒分布参数、碳酸钙的产量和加固后砂柱无侧限抗压强度.分析超声辐照时间、超声功率强度、超声能量强度对碳酸钙产量的影响.结果表明,超声辐照能够引发细菌产生生理强化反应,提高菌液脲酶活性.当超声能量强度约为8 W·min/cm3时,超声辐照能够有效地提高菌液诱导生成碳酸钙的能力.经优化的辐照策略(超声功率强度为0.4 W/cm3,处理时间为20 min)进行超声辐照处理后,水溶液中和砂柱中的碳酸钙产量分别提高了28.5%和35.6%,加固后砂样无侧限抗压强度为1.25 MPa,较对照组提高了91.6%.

• 单位
  中建八局第二建设有限公司; 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室; 江苏省岩土工程技术工程研究中心; 河海大学