微生物诱导碳酸盐沉积技术固化红棕色玄武岩残积土的试验研究

作者：陈彦瑞; 雷学文; 魏桃员; 徐建平; 孟庆山

来源：科学技术与工程, 2017, 17(26): 120-126.

• 道路工程
• 微生物固化
• X射线衍射
• 玄武岩残积土
• 扫描电镜
• 微细观机理

在微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)理论基础上,以贵州省毕威高速公路的红棕色玄武岩残积土为研究对象,用巴氏芽孢杆菌(Sporosarcina pasteurii)和营养盐(尿素和醋酸钙的混合物)对其进行环保固化处理。通过直剪和固结试验探究微生物固化对玄武岩残积土宏观力学性能的影响;并用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析,以及显气孔率分析等检测方法揭示其微细观机理。试验结果表明,玄武岩残积土经微生物固化后,抗剪强度大幅提升,黏聚力c平均提升了193.3%,内摩擦角φ平均提升了12.3%;其压缩性能也得到大幅改善,压缩系数av1-2平均降低了40.1%,压缩模量Es1-2平均提升了41.45%。由X射线衍射分析得知,微生物固化生成了大量的碳酸钙;扫描电镜、能谱分析和显气孔率检测结果显示,微生物固化生成的碳酸钙均匀地填充了土体内部孔隙并将土颗粒胶结在一起,改善了土体的力学性能。

• 单位
  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; 武汉科技大学