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刘浩, 唐朝生, 吕超, 章君政, 泮晓华, 王宝军. 砂颗粒矿物成分对MICP过程的影响及机理[J]. 岩土工程学报. DOI: 10.11779/CJGE20230431
引用本文: 刘浩, 唐朝生, 吕超, 章君政, 泮晓华, 王宝军. 砂颗粒矿物成分对MICP过程的影响及机理[J]. 岩土工程学报. DOI: 10.11779/CJGE20230431

砂颗粒矿物成分对MICP过程的影响及机理

  • 摘要: 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)是一种绿色环保的新型土体加固技术,具有广泛的应用前景。为了研究砂颗粒矿物成分对MICP过程的影响,分别选用石英砂和钙质砂为代表性研究对象,利用环氧树脂胶结固化后打磨制成样片,再在配置好的菌液和胶结液中对样片表面进行MICP处理,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及超声震荡试验定量分析了碳酸钙产量、矿物晶型、晶貌及界面胶结特性。结果表明:(1)钙质砂颗粒比石英砂颗粒更利于微生物诱导生成碳酸钙,平均单位面积碳酸钙生成量前者为后者的5倍。(2)两种砂颗粒表面生成的碳酸钙主要为球霰石和方解石,钙质砂界面能更低,诱导生成更多的方解石。(3)石英砂表面生成的碳酸钙主要为较大的球形颗粒,而钙质砂表面的碳酸钙形貌主要为板片状。(4)微生物在钙质砂颗粒上诱导生成的碳酸钙呈现更高的界面胶结强度,经超声波震荡后,石英砂样片上碳酸钙的质量损失率为钙质砂样片的10倍。在此基础上,运用微生物学、晶体化学、结晶矿物学等其他相关学科的理论,系统分析了石英砂和钙质砂对MICP过程及效果的影响机理,取得了新的认识,对优化MICP技术在岩土工程中的应用有重要意义。

     

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