微生物诱导矿化材料的耐腐蚀性能试验研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:hfzwl
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沙漠化作为一个全球的生态问题正在受到越来越多国家的关注与重视,我国的沙漠化问题由来已久,土地沙漠化的形势越来越严峻。我国采取多项措施防治土地沙漠化,也有一定的成效,但沙漠化的速度依然很快。因此,传统的沙漠治理的方法不能够满足现今沙漠治理的要求,迫切的需要寻找沙漠治理的新途径新方法。微生物矿化材料是一种新型的环境友好型材料,这种材料是利用微生物诱导碳酸钙沉淀法将松散的砂土固结在一起而形成的,将这种微生物矿化材料用于治理沙漠化土地的结皮治理,会使我国治理沙漠化的进程带来强大的环境效益和经济效益。沙漠中复杂的生态环境对这种新型的微生物矿化材料的耐久性能提出了更高的要求,而耐酸碱腐蚀的能力又是材料耐久性的重要内容,所以对这一材料的耐酸碱腐蚀能力的研究是迫切的,会给其后续的耐久性研究中提供基础试验和理论依据。本文介绍了一种以标准砂和风沙土为基质土制备新型微生物矿化材料的实验室制备方法。通过试验确定了这种人工合成材料的合理固化时间,并通过电子显微镜扫描试验和离子色谱试验等微观试验对材料的固化机理进行微观研究,进而,通过岩土力学试验对新型微生物矿化材料的耐酸碱腐蚀能力进行试验研究。试验结果表明自行设计的制备微生物矿化材料的反应器是简单高效和可行的;以标准砂为基质土的微生物矿化材料的合理固化时间为7天;随着矿化时间的延长钙离子的含量显著增长,吸附了钙离子的细菌细胞形成晶核并填充砂土的孔隙空间,且成长饱满、分布均匀,为砂土颗粒间添加了有效的联结,并使材料具备了一定的强度;以标准砂为基质土的微生物矿化材料的强度在酸中表现出降低-升高-再降低的趋势,且在4g/L的酸溶液中材料的耐酸腐蚀能力最差。酸碱腐蚀并没有改变材料的弹塑性,研究结果证实微生物矿化材料是一种耐强碱腐蚀而不耐酸腐蚀的材料,且高浓度菌液培养出来的微生物矿化材料的耐酸碱腐蚀能力更强。
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