微生物固化风沙土的保水性能试验研究

作者:姚姬璇; 吴雨瑶; 陈卓; 段金贵; 赵晓娟; 田堪良*
来源:水土保持通报, 2023, 43(02): 104-128.
DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2023.02.013

摘要

[目的]研究微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化风沙土的性能,为MICP技术在固化风沙土以及恢复生态等方面提供理论依据。[方法]采用MICP技术对风沙土进行不同次数的固化处理,通过扫描电镜和光学显微镜对固化风沙土的微观结构进行分析,并测试分析固化试样的基本物理性质和保水性。[结果]通过MICP处理的风沙土,在风沙土颗粒之间有碳酸钙晶体生成,将沙土颗粒胶结在一起,使松散的风积沙固化成具有一定强度的整体;随着固化次数的增加,固化风沙土的厚度、干密度、碳酸钙含量逐渐增大,渗透系数逐渐减小,固化厚度由3.38 mm增加至11.28 mm,干密度由原沙的1.61 g/cm3增加至2.05 g/cm3,碳酸钙含量由8.99%增加至13.08%,渗透系数由原沙的1.06×10-3 cm/s减少至2.35×10-4 cm/s;当固化处理次数不大于5次时,保水率随固化处理次数的增加而增大,固化试样的保水性能有所改善,固化处理超过5次后,保水性能则有所下降。[结论]采用MICP技术固化的风沙土,可明显改善风沙土的干密度、渗透性能和保水性。综合考虑固化效果、保水性及经济性,建议最佳的固化处理次数为3次。这样可有效防治风蚀并保持土壤水分以利于生态修复。

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