發(fā)布時間：2021-09-17 10:04

　　微生物誘導碳酸鈣沉淀（Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation,以下簡稱MICP）這一生物成礦加固技術的出現(xiàn)備受眾多領域研究者的關注和研究,MICP技術具有很好的膠結固化性能,是一種很有潛力的環(huán)境友好型的地基、邊坡改良技術。本文基于此項技術,利用產(chǎn)脲酶菌巴氏生孢八疊球菌,并以吸附性材料活性炭顆粒和活性炭纖維材料作為碳基材料與產(chǎn)脲酶菌進行聯(lián)合誘導碳酸鈣沉淀展開對砂土的膠結固化試驗的探索,論文具體研究內(nèi)容及結論如下:（1）對于摻入不同含量活性炭材料的注漿膠結固化砂土的試驗,首先考慮了不同孔隙體積的膠結溶液和不同孔隙體積的菌溶液注漿優(yōu)化,獲得合適的菌液和膠結溶液的注入量;然后通過分析MICP技術處理過程中的固菌率,以及膠結成型試件的碳酸鈣含量、碳酸鈣含量和固菌率關系、無側限抗壓強度、無側限抗壓強度和碳酸鈣含量關系、X射線衍射分析（XRD）、電鏡掃描（SEM）來對試驗結果進行評價。試驗得出結論如下:膠結溶液的使用劑量對碳酸鈣產(chǎn)量和試件力學性能的提高起著十分重要的作用,隨著膠結溶液劑量的增多,碳酸鈣含量和力學性能逐漸被提高,而注入較多劑量... 

【文章來源】：華北水利水電大學河南省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

顆粒表面微生物誘導CaCO3過程示意圖

王瑞興等[36]利用生物覆膜技術與其它方法（噴涂、浸泡）分別對水泥凈行試驗研究，得出生物覆膜較其它方法更有效，可使式塊毛細吸水系數(shù)左右；清華大學的沈吉云[37]通過多因素（溫度、pH、離子濃度等）分鈣的生物成因，并利用生物覆膜技術于巖石表面進行了探索試驗，這為表面修復提供了一項途徑。Van Passen 等[38]通過 MICP 注漿技術，以大模型砂體（100m3）為對象驗探索（見圖 1.2），試驗持續(xù) 16 天后，運用原位物探測試手段，測得注漿前增加了 300m/s，剛度得到了提升，穩(wěn)定性也有了鞏固，該團隊切塊進行了無限抗壓強度（UCS）試驗，測得多個切塊式樣的抗壓強度 0.7~12.4MPa 范圍之間，CaCO3生成量為 110kg/m3，承載力得到了顯著另外，Whiffin 等研究者之前就利用 MICP 技術也都分別對 16cm、1m 砂柱進行了成功的膠結[22,39-40]。這些實驗結果為 MICP 技術應用于工程地基加固奠定了理論基礎。

混合均勻，制備固體培養(yǎng)基，在玻璃皿內(nèi)倒入固體培養(yǎng)基，制如圖 2-3(a)），此處應注意把制備好的固體平板先正放待其冷凝，體平板冷凝后放入培養(yǎng)箱中（圖 2-2）保持 32℃的溫度將其放置 2(b)），目的是觀察制備的固體平板是否感染其它菌種；2） 24h 之后若固體平板完好，則將其從培養(yǎng)箱中拿出放在超凈臺線實驗，將接種環(huán)在酒精燈上反復燒紅 3 至 4 次（目的是防止接種種），基于冷卻凝固好的平板，從冰箱中拿出裝有菌液的 EP 管，分融化，然后用接種環(huán)蘸取 EP 管中的菌液，在固體平板上劃 Z 字形線區(qū)分為四個區(qū)，四個區(qū)不同程度的都要劃線；3） 劃完線后，將平板在酒精燈上打圈燒三到四遍，起到殺菌作用菌，然后將劃好的平板倒置，放入振蕩培養(yǎng)箱（如圖 2-2 所示）最間大約 20 小時左右，單菌落就會長出，長有試驗所需的巴氏生孢體平板就制備成功（如圖 2-3(c)），然后將制備好的菌種平板利用入 4℃冰箱中待用。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]ACF電吸附去除鹽離子及其選擇吸附性研究[J]. 魏永,趙威,石舟翔,江曉棟,姚維昊.  工業(yè)水處理. 2018(09)
[2]纖維摻量對珊瑚砂微生物固化體力學性能的影響[J]. 宋平,方祥位,李洋洋.  兵器裝備工程學報. 2017(10)
[3]微生物礦化風沙土強度及孔隙特性的試驗研究[J]. 李馳,劉世慧,周團結,高瑜,姚德.  力學與實踐. 2017(02)
[4]微生物注漿固化粉土的微觀結構與作用機理[J]. 邵光輝,尤婷,趙志峰,劉鵬,馮建挺.  南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(02)
[5]營養(yǎng)鹽濃度對膠結砂試樣物理力學特性試驗研究[J]. 王緒民,郭偉,余飛,易朝,孫霖.  巖土力學. 2016(S2)
[6]顆粒粒徑對微生物固化砂土強度影響的試驗研究[J]. 崔明娟,鄭俊杰,賴漢江.  巖土力學. 2016(S2)
[7]微生物誘導礦化材料的耐腐蝕性能試驗研究[J]. 李馳,王燕星,周團結,秦驍,李弘妍.  內(nèi)蒙古工業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(03)
[8]Experiments on and predictions about properties of sand bonded by microbe cement[J]. QIAN ChunXiang,RONG Hui,YU XiaoNiu,WANG Xin.  Science China（Technological Sciences）. 2016(08)
[9]微生物巖土技術的研究進展[J]. 何稼,楚劍,劉漢龍,高玉峰,李冰.  巖土工程學報. 2016(04)
[10]微生物水泥的膠結過程[J]. 榮輝,錢春香,張磊,高桂波,何智海,楊久俊.  硅酸鹽學報. 2015(08)

博士論文
[1]高強微生物砂漿機理與工作性能研究[D]. 楊鉆.清華大學 2013

碩士論文
[1]活性炭纖維（ACF）強化電動學修復Cr（Ⅵ）污染土壤效果的研究[D]. 李青青.太原理工大學 2018
[2]微生物誘導碳酸鈣沉淀技術優(yōu)化及其在粉土固化中的應用[D]. 程留全.華北水利水電大學 2018
[3]粉土中微生物灌漿誘導沉積物填充效果的研究[D]. 周鋒.揚州大學 2016
[4]微生物水泥膠結砂體的界面及其對性能的影響[D]. 王欣.東南大學 2015
[5]微生物用于砂土膠凝和混凝土裂縫修復的試驗研究[D]. 張越.清華大學 2014
[6]微生物反硝化土體加固新技術初探[D]. 范珊珊（Saima Fazal （Pakistan））.華中科技大學 2012
[7]微生物成因土工材料實驗及應用研究[D]. 沈吉云.清華大學 2009



本文編號：3398496