首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
砂土微生物固化过程中尿素的影响研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
砂土固化技术可改善砂土力学特性,被广泛应用于工程中,而在菌种培养液中添加尿素可大大加快固化反应提高砂土固化效率。开展了在菌种培养液中添加尿素分析其对砂土固化影响的试验研究。首先将尿素添加方式分为灭菌前加尿素、灭菌后加尿素和不加尿素3种,研究不同方式对菌种生长和脲酶活性的影响;再控制不同尿素添加量对比分析得到适合的尿素添加量以便后续研究;然后在砂土固化试验中采用灭菌后加尿素的方式研究其对砂土固化的影响;最后通过控制砂柱长度、胶凝液灌注速度和砂土颗粒粒径等因素,得到各因素对砂柱固化效果的影响。结果表明培养液中添加尿素可提高脲酶活性,但稍微抑制菌种生长;适合的尿素添加量为5~20 g/L;灭菌后添加尿素能显著提高灌注部位的强度,但长砂柱却因强度不均而整体强度较低;灌注速度越快,整体强度越高;添加20 g/L尿素时,整体强度随颗粒粒径增大而增大,因此,该方法适用于粗砂。研究成果对后期砂土固化技术的应用具有重要指导意义。  相似文献   

2.
低温导致微生物固化沉淀产率低,制约着该技术的应用。选取巨大芽孢杆菌,通过控制不同温度和pH值分析该菌种的生长繁殖特性和脲酶活性,并研究不同温度条件下的碳酸钙沉淀产率,通过采用营养液中添加尿素和低温驯化两种方法来提高低温条件下较低的沉淀产率,最后通过砂土固化试验,对比研究尿素添加方法和低温驯化对固化效果的影响。结果表明:温度越高,巨大芽孢杆菌的生长繁殖越快,脲酶活性越强,低温明显抑制其生长繁殖和脲酶活性;pH为8时,巨大芽孢杆菌生长繁殖最快,且脲酶活性最强;温度越高,沉淀产率越大;营养液中添加尿素和对巨大芽孢杆菌进行低温驯化都可以明显提高生长繁殖速度和沉淀产率,可以有效解决低温条件下碳酸钙沉淀不足问题,而将两者结合起来,沉淀产率提升更为明显;营养液中添加尿素和低温驯化都能提高砂土固化效果,而同时采用这两种方法固化效果提升更明显,该研究能有效解决低温条件沉淀少阻碍实际工程应用的问题,为后续低温条件微生物固化技术的应用打下基础。  相似文献   

3.
目前尚没有简便可行的方法对现场微生物固化效果进行评价,因此,提出采用便捷无损的电阻率法评价砂土的固化效果.首先对微生物固化砂柱的电阻率与孔隙率、含水率和碳酸钙含量的关系进行研究,然后研究了电阻率和无侧限抗压强度的关系,并提出综合参数N表示固化砂柱的孔隙率、含水率和碳酸钙含量,研究综合参数与固化砂柱电阻率和无侧限抗压强度的关系,从而提出微生物固化砂柱的电阻率模型.结果表明固化砂柱电阻率随着孔隙率的增加而增大,随含水率的增加而减小,随碳酸钙含量的增加近似线性减小.同时固化砂柱的电阻率与砂柱的相关性质存在较好的关联性.电阻率法是一种有效的微生物固化砂柱效果评价方法,可用在实际MICP技术的现场应用中.  相似文献   

4.
微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)可以显著改善砂土的工程力学特性,但其固化效果易受诸多因素影响。基于不同胶结水平微生物固化砂土试样,开展固结排水三轴剪切试验和扫描电镜测试,探讨了MICP技术的固化效果及其相关机理;在此基础上,研究了胶结液浓度、砂土初始密实度、胶结液浓度配比等因素对微生物固化砂土抗剪强度的影响。结果表明:随着胶结水平的提高,微生物固化砂土试样强度提高,试样的脆性也越显著。微生物固化砂土强度的增长主要源于碳酸钙晶体对土体黏聚强度的提高。微生物固化砂土的强度主要包括土骨架强度和碳酸钙晶体胶结强度两部分,前者受土体性质及相关参数影响,后者主要取决于碳酸钙晶体的含量。采用合适的砂土初始密实度,适当提高胶结液浓度以及胶结液中尿素的浓度占比,均可提高微生物固化砂土试样的胶结强度。  相似文献   

5.
微生物诱导的碳酸钙沉淀(MICP)是修复重金属污染场地的有效技术。采用巴氏芽孢杆菌对镉污染尾矿进行固化修复试验,研究了胶结次数、细菌浓度、胶结液浓度、温度对镉污染尾矿浸出特性的影响,结合微生物群落结构变化、微观分析揭示了MICP修复污染土机制。结果表明:经过12次MICP处理后能有效钝化尾矿中的Cd2+,在30℃、OD600=1.5、胶结液浓度为0.5 mol/L条件下诱导生成的合适晶体尺寸的碳酸钙能在尾矿孔隙中均匀分布,碳酸钙中结构稳定的方解石含量较高,处理后尾矿中八叠球菌属丰度达到78.68%,固化与修复效果较好。MICP通过生物吸附、生物沉淀、碳酸钙吸附、晶格掺杂(包括取代掺杂和间隙掺杂)以及共沉淀作用,完成了对重金属的有效钝化。研究结果对优化MICP技术及其应用于重金属污染土修复具有重要意义。  相似文献   

6.
每年清淤疏浚过程都不可避免地会产生大量软弱土,亟须探寻环保有效的固化方法来对这些软土进行固化处理。微生物碳化活性MgO技术在土体改性中有着较好的应用前景与可持续性,将六偏磷酸钠(SHMP)、活性MgO以及巴氏芽孢杆菌诱导尿素水解过程引入到软土固化中,制备了不同稀释程度菌液的高初始含水率三轴试样,开展了无侧限抗压强度实验与扫描电镜实验,探讨了不同稀释程度菌液对固化试样的强度及微观胶结结构的影响。研究结果表明:泥浆状态的试样强度在养护1 d后即可显著提高,最高可超1 MPa;菌液浓度的下降使得试样的强度逐渐下降、胶结结构更加稀疏、颗粒间更加松散;当菌液稀释3倍后固化试样的强度接近无菌组试样的强度,表明菌液可作适当稀释使用,但稀释倍数不宜超过2倍。  相似文献   

7.
为提高微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术的固化效果,采用紫外诱变技术对产脲酶菌株进行改良,筛选出优良菌株。随后结合先拌和菌液后滴注胶结液(尿素和氯化钙)的方式,运用改良后菌株来固化粉土。通过无侧限抗压强度试验、碳酸钙含量测定和微观试验分析,来对比诱变前后菌株固化粉土的效果。结果表明:紫外诱变技术可以有效改良产脲酶菌株的性能,使菌株的脲酶活性、矿化生成的碳酸钙含量得到提高;使用紫外诱变后菌株来固化粉土,可显著提高土体的无侧限抗压强度。该研究从源头来选育优良菌株,有效提高了MICP技术的固化效果。  相似文献   

8.
为探究微生物改良砂土的动力变形特性,对不同相对密实度、不同微生物培养时间、不同灌注加固速率和浓度下的改良砂土进行了共振柱试验。得出如下结论:动剪切模量随砂土自身的相对密实度的提高而增大,随菌液培养时间的增加呈幂函数增长;菌液浓度和灌注速率应适中,菌液浓度过高或者灌注速率太慢,会在灌注口形成一层碳酸钙结晶屏障,阻碍砂土加固均匀性,灌注速率太快则会导致先前吸附在土颗粒的碳酸钙结晶被冲刷,影响加固改良效果;通过分析试验成果,在采用培养时间为10h、菌液浓度为6mM/L且以0. 25ml/min的灌注速率的加固方案时,可以取得较好加固效果。  相似文献   

9.
从盐湖附近分离筛选出多株菌,通过诱导碳酸盐沉积能力测定,最终选出诱导碳酸盐沉积能力最强的菌株X-NM1,经16S rDNA分析鉴定为表皮葡萄球菌。其诱导生成的碳酸钙沉积量为16.8 g/L,脲酶活性为3.35 mM/min,其矿化产物为类球状方解石晶体。进一步将该X-NM1通过砂土固化试验,考虑不同灌浆次数对砂柱固化的效果。结果表明:随着灌浆循环次数的增加,砂柱试样的渗透系数、孔隙率不断下降,而干密度、孔隙填充率、单轴抗压强度及碳酸钙含量逐步增大。3次灌浆后,得到的砂柱样品外观结构完整,干密度为1.99 g/cm3、渗透系数为3.60×10-4 cm/s、孔隙率为26.35%、孔隙填充率为15.42%、单轴抗压强度为2.52 MPa、CaCO3含量达24.5%,表明X-NM1具有优良的诱导碳酸钙沉积能力。  相似文献   

10.
砂土介质中微生物诱导封堵试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
土木水利工程中的安全隐患与工程对环境造成的不良影响中,相当一部分与渗漏问题有关。微生物封堵技术的最新研究表明,为岩土中微生物提供合适的营养物质,可以在相对较短时间内产生有效的微生物成因封堵。对带有渗漏孔的2个砂柱进行微生物诱导封堵试验,2个砂柱中分别添加马铃薯液和葡萄糖溶液,并与通水的砂柱作对比。添加马铃薯液的砂柱,在营养液充足的情况下3周内透水能力降低到原来的1/50,而且封堵发生在渗漏处。添加葡萄糖溶液的砂柱,透水能力未明显改变。添加葡萄糖溶液的砂柱改添马铃薯液后,渗漏处同样被封堵。采用加大水头的方法测试了封堵稳定程度,在渗流系统的水力坡降由0.267加大到1.067的过程中,封堵最终失效。试验表明,砂土中微生物诱导封堵技术能够将渗漏源探查和封堵合二为一,且在入水口水头变大的情况下仍能保持稳定。  相似文献   

11.
The compressibility behavior of loose sands treated with Microbially Induced Carbonate Precipitation (MICP) is presented in this paper. The paper discusses the strain rate effects and evolution of at-rest earth pressure coefficient and elastic shear modulus during K0-loading. The soil samples were prepared in a triaxial cell in which a biological solution containing the ureolytic bacteria Sporosarcina pasteurii was injected and held under a small back pressure. Cementation treatments were injected following an alternated top and bottom sequence. The constant rate of strain, constant rate of loading, and pseudo K0-triaxial tests were performed at different strain and stress rates. On-specimen internal instrumentation consisting of a submersible load cell, three Hall Effect transducers, and vertical Bender Elements were used to control radial strains during K0-loading and measure small-strain shear modulus changes. Based on shear wave velocity measurements, the MICP-treated sand was lightly cemented and displayed soil-like behavior. The experimental results demonstrated a significant reduction in soil compressibility after MICP treatment. The material response was remarkably similar for every tested strain rate. The very small values of axial strains measured for the biotreated samples in relation to untreated control specimens for vertical effective stress levels below 200 kPa is evidence of the suitability of this treatment and shows its potential for use in field applications at relatively shallow depths.  相似文献   

12.
13.
针对巴氏生孢八叠球菌作为生物愈合剂用于混凝土修复可能面临的复杂环境,开展了强碱耐受性、尿素浓度适应性、温度适应性等试验,考察了不同环境下的细菌活性与碳酸钙产量.结果表明:混凝土内部的强碱环境逼近或可能超出巴氏生孢八叠球菌的强碱耐受极限;细菌活性随尿素浓度与温度升高而升高,推荐愈合剂尿素浓度为0.6mol/L,建议夏季施工.细菌-尿素-醋酸钙愈合剂体系产物为球霰石,该体系可用于混凝土裂缝修补.  相似文献   

14.
微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术因具有低能耗、低污染等环境友好性优势成为文物保护、水处理、混凝土修补加固等领域的研究热点。MICP的矿化效果受多因素的制约与影响。本文开展了环境温度、pH值等因素对细菌生长和微生物矿化的影响研究。结果表明,环境温度不超过40℃时对菌液脲酶活性影响不大,42.5~45℃时6h后脲酶活性急剧降低,超过45℃时30min后菌液浓度及脲酶活性均大幅下降,直至失活;pH值越大,脲酶活性衰减越明显,pH≥11时脲酶活性急剧下降,大量的细菌不能承受高碱性环境进一步分解死亡。MICP技术在30℃时碳酸钙产量最高,在pH值为11~13的环境中细菌很难生长繁殖,碳酸钙生成量较低。  相似文献   

15.
氯化镁是碳化法合成碳酸钙晶须的有效控制剂。通过研究氯化镁溶液的回收利用,结果表明:随着回收次数的增加,碳酸钙晶须的纯度和尺寸都逐渐降低;适当降低反应溶液的初始镁钙比,可以提高碳酸钙晶须的长径比。当镁钙比为1.7时,可以制得长度27.7μm,长径比为26的碳酸钙晶须。  相似文献   

16.
17.
李昊  唐朝生  刘博  吕超  程青  施斌 《岩土工程学报》2020,26(10):1931-1939

钙质砂广泛分布于近海大陆架、海岸带及大洋岛礁,具有低强度和易破碎的特点,且长期受风浪侵蚀。为了改善钙质砂的力学特性,提出了基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)固化技术,并在模拟海水环境中开展了一系列固化试验,测试了试样的无侧限抗压强度,同时与淡水环境下获得的试验结果进行了对比分析。此外,试验通过设置不同尿素浓度(0.25,0.5,1.0和1.5 mol/L)的胶结液,探究了尿素浓度对MICP固化钙质砂力学性能的影响及机理。研究结果表明:①MICP技术能够适用海洋环境,且对钙质砂的加固效果比淡水环境更佳,在海水环境中固化后试样的无侧限抗压强度相比淡水环境得到了成倍提高;②海水的弱碱性环境对提升脲酶菌活性和MICP固化效果具有积极作用;③尿素浓度对MICP的固化效果有重要影响,试样的无侧限抗压强度随尿素浓度的增加呈先增加后减小趋势,本次试验发现最优尿素浓度为1.0 mol/L;④MICP固化试样的无侧限抗压强度与微生物诱导生成的碳酸盐含量呈正相关关系。

  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号