基于MICP技术的生物岩土材料强度性能及碳酸钙结晶过程优化

作者：斯日古楞; 李驰^*; 周团结

来源：应用基础与工程科学学报, 2021, 29(06): 1403-1417.

DOI：10.16058/j.issn.1005-0930.2021.06.007

• 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)
• 正交试验
• 生物岩土材料
• 无侧限抗压强度
• 孔隙特征
• 红外光谱
• X射线衍射
• SEM
• EDS

微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术在地基加固、防渗堵漏、土壤污染治理和防沙治沙等领域被广泛应用,其中微生物诱导过程中生成的沉积产物对砂土基生物岩土材料性能有重要影响.因此,对生物矿化材料在制备过程中因环境因素的不确定性引起矿化材料不确定和力学参数取值不确定性问题的研究尤为重要.本文开展了微生物诱导矿化过程影响因素的室内试验研究.以巴氏芽孢杆菌为培育菌种,通过调控氮源、碳源、时间、温度等环境因素的影响水平,应用SEM、EDS、XRD、红外衍射等方法对诱导生成的矿化物进行表征.设计正交试验,以碳酸钙生成率为指标,通过极差和方差分析,确定了优选方案:20～30℃环境温度,菌液接种量为1%,矿化时间为24h,营养盐浓度为50%.并以此为优化条件,以砂土为岩土基质,应用MICP技术制备生物岩土材料,测试其无侧限抗压强度,分析强度成因机理,为该技术在岩土工程中的应用提供理论依据和试验数据.

• 单位
  内蒙古工业大学