巨大芽孢杆菌改良邯郸强膨胀土试验研究

发布时间：2021-04-05 22:38

　　膨胀土是一种分布广,对环境的湿热变化敏感的高塑性黏土,容易产生胀缩裂隙;为降低膨胀土的自由膨胀率,提高其抗剪强度,利用巨大芽孢杆菌诱导方解石沉积（MICP）技术,搭配不同的固结溶液对膨胀土进行固化改良室内试验.通过5组自由膨胀率试验筛选出了两组效果最明显的改良组合:巨大芽孢杆菌+1.0 M胶结液（CaCl₂+Urea）的混合溶液、巨大芽孢杆菌+1.0 M CaCl₂的混合溶液.通过三轴剪切试验和三向膨胀力试验研究了改良前后土样的自由膨胀率、抗剪强度和膨胀力.结果表明,对比于未改良的重塑膨胀土,改良后的膨胀土表现出来的各项参数均有不同程度的改善.其中,巨大芽孢杆菌+1.0 M CaCl₂溶液改良组膨胀土自由膨胀率下降了85.4%,内摩擦角提高了5.2%,黏聚力提高了11.5%,垂直方向膨胀力下降了20%、水平方向膨胀力平均下降23%;巨大芽孢杆菌+1.0 M胶结液（CaCl₂+Urea）的混合溶液改良组膨胀土自由膨胀率下降了87.7%,内摩擦角提高了18.5%,黏聚力提高了32.1%,垂直方向膨胀力下... 

【文章来源】：西南师范大学学报(自然科学版). 2020,45(08)北大核心

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【部分图文】：

细菌活性随时间变化关系

搭配不同的固结溶液对膨胀土进行固化改良室内试验, 自由膨胀率改良效果如图2.菌+水溶液组膨胀土, 1 d后自由膨胀率由原来的130%下降到88%, 降低了42%, 随后6 d的连续改良其自由膨胀率保持在88%左右, 不再降低, 其原因是巨大芽孢杆菌的生物膜吸附在蒙脱石、 伊利石等表面, 使矿物表面物理化学性质发生改变, 从而改变其吸水的性质, 增强其疏水性, 降低孔隙的毛细压力, 破坏或减小结合水膜, 降低自由膨胀率, 改良1 d后的矿物表面被巨大芽孢胞杆菌膜完全包裹, 生物膜达到饱和, 随后改良的膨胀土自由膨胀率不再降低.

表4 最大破坏偏差应力表 参数 围压150 kPa下峰值强度/kPa 围压200 kPa下峰值强度/kPa 围压250 kPa下峰值强度/kPa 素土 486.36 616.86 743.31 菌+1.0M氯化钙 542.84 684.84 828.84 菌+1.0M胶结液 686.71 863.13 1 046.24图4 菌+1.0 M氯化钙偏差应力-轴向应变关系

【参考文献】：
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本文编号：3120233