微生物诱导碳酸钙加固砂土的尺寸效应
发布时间：2021-03-20 12:00
采用尺寸不同的2组模型槽,进行微生物诱导碳酸钙（microbial induced calcite precipitation, MICP）的注浆试验,通过比较加固效果,研究MICP试验中的尺寸效应.试验结果表明:试件的尺寸对MICP试验加固效果影响较大,模型槽尺寸较大时,其无侧限抗压强度和CaCO3含量均大于小尺寸试件,加固效果更加显著;较大尺寸的模型槽试验中,液体具有更多的有效渗透路径,从而使菌液和胶结液能够更充分地与砂土结合、反应,故MICP试验中的CaCO3生成量增多,使颗粒间胶结得越牢固,砂样的整体强度越高.
【文章来源】：扬州大学学报(自然科学版). 2020,23(02)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
模型槽注浆及分块示意图(单位: mm)
表1 标准砂基本物理性质指标Tab.1 Basic physical properties of standard sand 组别 平均粒径d50/mm d60/mm 土粒比重Gs 砂样密度/(g·cm-3) 孔隙体积/mL A组 0.64 0.80 2.65 1.67 110.85 B组 0.64 0.80 2.65 1.72 316.72将砂样倒入模型槽之前,先在模型槽内部贴上PET膜, 砂样高度均为120 mm,砂样上下两端分别垫入10 mm厚的砂垫层(所选颗粒大小比砂样颗粒略大即可).实验前须将2个模型槽内的砂样在同等条件下浸水润湿, 并静置12 h后进行注浆试验.
2.1 无侧限抗压强度图3为各个试块的无侧限抗压强度.从图3可以看出, 经过微生物加固的试样,上部无侧限强度可达122.8～294.7 kPa, 平均强度为193.2 kPa;而下部试样的强度为61.2～137.4 kPa,下部试块的平均强度为88.4 kPa, 上部约为下部的2.35倍,试样上部的加固效果明显优于下部.对比2组试样,A组上部平均强度为161.5 kPa,下部平均值为82.1 kPa;B组上部平均强度为203.8 kPa, 较A组增加了26.2%,下部平均强度为90.5 kPa, 是A组的110.2%,其中8-1和8-2试块强度均较高.B组的无侧限抗压强度总体大于A组,且上部加固效果更好,其主要原因为:当胶结液灌入时,先在试样上部反应生成碳酸钙晶体,余下的胶结液在重力作用下流经下部,故试样下部生成的碳酸钙含量也随之减少;同时,随着灌浆的进行,在砂样上部产生的碳酸钙逐渐增多,会堵塞颗粒间的孔隙,使流入下部的有效渗透路径数量减少,不利于碳酸钙的产生,胶结不充分,所以试样上部强度高于下部.而3-1, 8-1和8-2试块的强度较大, 其原因可能与这3组试块与模型槽内壁接触,菌液胶结液易在边缘集结,并沿内部流动至下方, 因此生成的CaCO3较多,强度较大.
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温条件下微生物诱导碳酸钙沉积加固土体的试验研究[J]. 彭劼,何想,刘志明,冯清鹏,何稼. 岩土工程学报. 2016(10)
[2]微生物岩土技术的研究进展[J]. 何稼,楚剑,刘汉龙,高玉峰,李冰. 岩土工程学报. 2016(04)
[3]微生物诱导碳酸钙结晶技术处理可液化砂土地基试验研究及数值模拟[J]. 张帅,程晓辉. 工业建筑. 2015(07)
本文编号：3090965
【文章来源】：扬州大学学报(自然科学版). 2020,23(02)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
模型槽注浆及分块示意图(单位: mm)
表1 标准砂基本物理性质指标Tab.1 Basic physical properties of standard sand 组别 平均粒径d50/mm d60/mm 土粒比重Gs 砂样密度/(g·cm-3) 孔隙体积/mL A组 0.64 0.80 2.65 1.67 110.85 B组 0.64 0.80 2.65 1.72 316.72将砂样倒入模型槽之前,先在模型槽内部贴上PET膜, 砂样高度均为120 mm,砂样上下两端分别垫入10 mm厚的砂垫层(所选颗粒大小比砂样颗粒略大即可).实验前须将2个模型槽内的砂样在同等条件下浸水润湿, 并静置12 h后进行注浆试验.
2.1 无侧限抗压强度图3为各个试块的无侧限抗压强度.从图3可以看出, 经过微生物加固的试样,上部无侧限强度可达122.8～294.7 kPa, 平均强度为193.2 kPa;而下部试样的强度为61.2～137.4 kPa,下部试块的平均强度为88.4 kPa, 上部约为下部的2.35倍,试样上部的加固效果明显优于下部.对比2组试样,A组上部平均强度为161.5 kPa,下部平均值为82.1 kPa;B组上部平均强度为203.8 kPa, 较A组增加了26.2%,下部平均强度为90.5 kPa, 是A组的110.2%,其中8-1和8-2试块强度均较高.B组的无侧限抗压强度总体大于A组,且上部加固效果更好,其主要原因为:当胶结液灌入时,先在试样上部反应生成碳酸钙晶体,余下的胶结液在重力作用下流经下部,故试样下部生成的碳酸钙含量也随之减少;同时,随着灌浆的进行,在砂样上部产生的碳酸钙逐渐增多,会堵塞颗粒间的孔隙,使流入下部的有效渗透路径数量减少,不利于碳酸钙的产生,胶结不充分,所以试样上部强度高于下部.而3-1, 8-1和8-2试块的强度较大, 其原因可能与这3组试块与模型槽内壁接触,菌液胶结液易在边缘集结,并沿内部流动至下方, 因此生成的CaCO3较多,强度较大.
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温条件下微生物诱导碳酸钙沉积加固土体的试验研究[J]. 彭劼,何想,刘志明,冯清鹏,何稼. 岩土工程学报. 2016(10)
[2]微生物岩土技术的研究进展[J]. 何稼,楚剑,刘汉龙,高玉峰,李冰. 岩土工程学报. 2016(04)
[3]微生物诱导碳酸钙结晶技术处理可液化砂土地基试验研究及数值模拟[J]. 张帅,程晓辉. 工业建筑. 2015(07)
本文编号：3090965
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3090965.html
