基于石灰石粉钙源的微生物固化砂土试验研究

来源 :高校地质学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangsheng200888
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微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)作用是一种新型的土体改良技术.钙源作为MICP反应中重要的反应物,对微生物诱导碳酸钙沉积的效果有重要的影响.目前应用最广泛的钙源——氯化钙(CaCl2),具有成本高,环境污染性大的缺点.为此,文章提出利用石灰石粉提取钙源,通过在石灰石粉中加入乙酸溶液,释放钙离子用于微生物固化土体.通过开展无侧限抗压强度试验以及微观结构的扫描电镜观测、碳酸钙含量测定等分析,验证利用石灰石粉提取的钙源用于微生物诱导碳酸钙沉积作用固化土体的可行性,同时与醋酸钙和氯化钙固化砂柱进行了对比分析.研究结果表明:(1)石灰石粉用于微生物固化土体具有可行性,固化后砂柱的强度和碳酸钙含量较高,结构完整性高;(2)不同钙源固化砂柱的力学特性不同但均呈典型的脆性破坏模式,其中醋酸钙固化砂柱的无侧限抗压强度略高于石灰石钙源固化砂柱,氯化钙固化砂柱的无侧限抗压强度则远低于前两者且表面更加粗糙,孔隙更多,破坏后的完整性更低;(3)不同钙源固化砂柱的碳酸钙含量不同.醋酸钙和石灰石钙源固化砂柱的碳酸钙含量相近,而氯化钙固化砂柱中碳酸钙含量较低.不同钙源固化砂柱的碳酸钙含量和无侧限抗压强度基本呈正相关关系;(4)醋酸钙和石灰石钙源固化砂柱中砂土颗粒的表面和接触点间均沉积大量碳酸钙,碳酸钙晶体主要为薄片状堆叠的方解石.氯化钙固化砂柱中碳酸钙沉积量低于前两者,碳酸钙晶体主要为六面体状的方解石;(5)不同钙源主要通过影响微生物成矿过程的晶型、晶貌、晶体含量、晶体分布及胶结特征来改变固化效果.
其他文献
崩岗是中国花岗岩地区危害最大的一种土壤侵蚀方式,坡面防护是崩岗侵蚀治理的重要措施.为研究微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术在花岗岩崩岗侵蚀区冲刷防护中应用的可行性,以福建省崩岗最为发育的安溪县官桥镇花岗岩土质覆盖层为研究对象,进行降雨条件下微生物治理崩岗的模型试验研究.采用喷洒加固法对崩岗坡面进行处理,然后利用降雨模拟系统冲刷坡面,最后分析了MICP加固技术对泥沙产量及坡面侵蚀深度的影响.结果表明:与未加固边坡相比,MICP固化边坡泥沙产量由未加固的7648.43 g下降至266.61 g,较加固之前降