微生物诱导碳酸镁沉淀试验研究

碳酸镁和碳酸钙一样也具有胶结作用,且镁矿强度远大于钙矿,因此研究碳酸镁固化技术具有重要意义。本文测量了巴氏芽孢杆菌在培养过程中的吸光度和脲酶活性,并计算得到单位脲酶活性;研究了尿素、氯化钠、醋酸根、Ca2+和Mg2+浓度对脲酶活性的影响;控制温度、pH值和离子浓度对比了钙和镁沉淀效率和不同温度不同尿素浓度下碳酸镁沉淀产率;对比研究了碳酸钙和碳酸镁沉淀下砂土固化效果。结果表明,48 h培养过程中,吸光度和脲酶活性的增长都先缓慢后迅速增长再减小最后停止,单位脲酶活性则是先增加后减小。适当增加尿素或Mg2+浓度可增强细菌脲酶活性,氯化钠和醋酸根浓度对酶活性无明显影响,Ca2+浓度对脲酶活性有明显抑制作用。同一温度、pH值和离子浓度条件下,碳酸镁产率明显小于碳酸钙。而在菌液中添加尿素可促进碳酸镁沉淀生成,且温度相同,尿素浓度越高,碳酸镁产率越大。菌液中添加尿素可使得碳酸镁固化砂土成型并具有一定强度,因此,该方法可解决砂土固化碳酸镁沉淀不足的问题,为后续碳酸镁固化试验奠定基础。     

砂土微生物固化过程中尿素的影响研究

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。     

低温条件微生物沉积碳酸钙试验研究

研究表明微生物固化技术可用于砂土固化及混凝土材料修复等方面,但由于微生物的特殊性,其应用受到温度、营养液等环境条件的限制。选用耐低温菌种(菌种A)与巴氏芽孢杆菌,开展了微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)的试验研究,对比了两者在不同温度下的MICP性能。研究首先测量两个菌种在不同温度中的细菌生长繁殖特性,然后对比分析两者的脲酶活性,最后研究两者生成碳酸钙的速率和效率。研究结果表明,相比于巴氏芽孢杆菌,菌种A在低温条件下不论是生长繁殖能力还是脲酶活性都较强,同时诱导碳酸钙沉淀的速率和效率也较高。该研究成果对MICP技术在低温环境的应用研究具有指导意义。     

生物柴油残渣对老化沥青物理性能的影响

利用生产生物柴油的残渣,经过物理分馏、冷凝过程获取可恢复老化沥青性能的生物再生剂。选择50号基质沥青进行短期老化试验,以沥青的针入度、软化点、延度为检验标准,发现添加生物再生剂的老化沥青性能可恢复到老化前标准;设定使再生沥青针入度恢复到50 1/10 mm的生物沥青掺量为最佳掺量,通过动态剪切试验(DSR)和沥青小梁弯曲试验(BBR)发现在最佳掺量条件下,再生沥青的高温抗变形能力和低温抗裂性均优于原50号基质沥青;与老化沥青相比,再生沥青高温抗变形能力略有下降,低温抗裂性大幅提高,证实了生物柴油残渣作为老化沥青再生剂的可行性。     

微生物固化砂柱效果电阻率评价研究

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...