脲酶抑制剂对EICP防风固沙效果的影响研究

作者:范广才; 缪林昌; 孙潇昊; 王恒星; 吴林玉
来源:防灾减灾工程学报, 2022, 42(05): 1019-1027.
DOI:10.13409/j.cnki.jdpme.20211224002

摘要

植物源脲酶诱导碳酸钙沉积(EICP)的固化技术因其环境友好且经济高效,能够在荒漠风积沙表面形成固化层,起到防风固沙作用,逐渐被应用于土地荒漠化和沙化治理。然而,碳酸钙在土体表面的快速沉积,产生孔喉效应,使碳酸钙积淀在土体表面,造成固化深度浅、固化效果不均匀。为此,使用脲酶抑制剂延缓尿素水解,实现对碳酸钙沉淀生成速率的调控,进而优化土体表面固化效果,提高其防风固沙能力。结果表明,NBPT的添加能有效延缓尿素水解速率,降低初期碳酸钙的生成速率,但不影响碳酸钙最终生成量。NBPT的抑制效果与浓度、混合时间关系密切,浓度越高,混合时间越短,其抑制效果就越好。与未处理试样相比,无论是否添加NBPT,经EICP处理的试样抗风蚀性均明显提高。向EICP溶液中添加NBPT能有效改善土体固化层表面强度、厚度和碳酸钙分布,浓度为0.1 g/L固化效果最佳。SEM和XRD试验结果显示,添加NBPT后,碳酸钙晶体形貌多为球状和针簇状,而这种针簇状晶体之间的相互交织与嵌套可提高EICP固化效果。

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