文章目录

1 试验材料

1.1 微生物

1.2 岩土基质

2 试验方法

2.1 影响因素敏感性分析方法

    2.1.1 正交试验设计

    2.1.2 极差分析、方差分析与优选组合方案确定方法

2.2 温度对诱导矿化物材料特性的影响试验方法

2.3 MICP技术胶结砂土试验方法

3 试验结果与讨论

3.1 不同影响因素下生成碳酸钙的结果

3.2 极差、方差分析与优选组合方案确定

3.3 温度及反应时间对诱导矿化物材料特性的影响

    3.3.1 SEM、EDS结果分析

        (1)SEM结果分析

        (2)EDS结果分析

    3.3.2 红外结果分析

    3.3.3 XRD结果分析

3.4 砂土基生物岩土材料性能分析

    3.4.1 砂土基生物岩土材料强度增长规律

    3.4.2 砂土基生物岩土材料的孔隙变化规律

    3.4.3 MICP矿化材料的扫描电镜形貌分析

4 结论

文章摘要: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.

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