Amélioration du sol sablonneux par les précipitations de calcite induites par la microbienne (MICP) par immersion

La méthode d’immersion démontrée dans ce protocole aide le chercheur à enlever l’échantillon ininterrompu de sol traité par le MICP pour des essais mécaniques par différents moules. Cette technique aide l’échantillon de sol traité par le MICP à obtenir un carbonate de calcium précipité plus uniforme. Ces échantillons de sol traités par le MICP obtiennent également de meilleures propriétés mécaniques grâce à cette méthode.

L’aspect le plus important de cette technique est de s’assurer que l’activité des bactéries est assez bonne pour le processus MICP pour éviter de prendre du temps et de gaspiller des matériaux. La conception de moules appropriés pour différentes applications est considérée comme un autre aspect important pour les chercheurs qui ont l’intention de choisir cette technique pour la première fois. Pour commencer, transférer 0,1 millilitre de suspension bactérienne dans un tube de centrifugeuse rempli de 10 millilitres de milieu de croissance frais.

Bien mélanger en inversant, puis, desserrer le couvercle du tube afin de maintenir des conditions aérobies. Préparez six tubes de suspensions bactériennes avec un milieu de croissance et un tube de commande avec 10 millilitres de milieu de croissance frais seul. Incuber tous les tubes dans un shaker à 200 RPM et 30 degrés Celsius pendant 48 à 72 heures.

Si le milieu de croissance devient trouble après 48 heures, arrêter l’incubation. Centrifuger les tubes avec des bactéries et du milieu de croissance à 4000 fois g pendant 20 minutes. Retirer le supernatant, le remplacer par 25 millilitres de milieu de croissance frais et bien mélanger à l’aide d’une machine vortex.

Ensuite, pour améliorer la culture des bactéries, transférer 0,25 millilitres de la suspension des tubes dans de nouveaux tubes avec 25 millilitres de milieu de croissance à inoculer. Incuber tous les tubes dans un shaker à 200 RPM et 30 degrés Celsius pendant 48 heures. Centrifuger les tubes avec des bactéries et du milieu de croissance à 4000 fois g pendant 20 minutes.

Retirer le surnatant, remplacer par un milieu de croissance frais et bien mélanger à l’aide d’une machine vortex. Mesurer la densité optique de la suspension à 600 nanomètres sur un spectrophotomètre. Ajuster la concentration des bactéries à l’aide d’un milieu de croissance frais à un OD600 de 0,6.

Ajouter environ 140 grammes de sable sec d’Ottawa avec 99,7 % de cordons dans les moules selon la méthode de pluviation de l’air pour atteindre un état médian dense avec une densité relative de l’âge de 42 à 55 % et une densité sèche de sable de l’âge de 1,58 à 1,64 gramme par centimètre cube. Placez un couvercle sur les échantillons et fixez-le en le cousant. Verser la solution bactérienne à travers la couverture géotextile perméable dans les échantillons.

Lorsque la solution bactérienne qui coule est observée sur le fond des échantillons de sol, ils sont considérés comme saturés. Ensuite, placez les échantillons sur l’étagère. Immerger toute l’étagère dans un réacteur par lots rempli de supports de ciment.

Allumez l’alimentation en air et ajustez la puissance de l’air pour maintenir la saturation en air à 100 %. Attendez sept jours de réaction du MICP. Sortez les échantillons du réacteur.

Utilisez un couteau pour couper le moule flexible à contact complet. Ensuite, lavez les échantillons avec de l’eau pour enlever la solution résiduelle dans les espaces poreux. Placer les échantillons dans un four de 105 degrés Celsius pendant 48 heures jusqu’à ce que leur poids reste constant.

Pour la fibre synthétique, mélanger 2,7 grammes de fibres et 900 grammes de sable sec par petites incréments à la main pour obtenir un mélange uniforme avec une teneur en fibres de 0,3%. Pour la fibre naturelle de palmier, préparer quatre parties de sable avec 190 grammes chacun. Préparer trois couches de fibres avec environ 1,8 grammes chacune.

Ajouter les quatre parties de sable et les trois couches de fibres dans un moule rigide à contact complet à intervalles réguliers. Ensuite, répétez le traitement MICP comme précédemment. Dans ce protocole, le carbonate de calcium précipité a été observé dans tout l’échantillon MICP-traité.

L’échantillon traité par le MICP a été divisé en trois domaines différents. La teneur en carbonate de calcium de l’échantillon traité par le MICP selon la méthode d’immersion 9,0 à 9,5 %, ce qui indique que le carbonate de calcium précipité a été réparti uniformément dans l’échantillon du sol. Les courbes de contrainte de la bio-brique renforcées avec trois couches de fibre de palmier et de bio-brique non forcée ont montré que la force flexure de la bio-brique non forcée était de 1 150 kilopascales, tandis que celle de la bio-brique renforcée était de 980 kilopascales.

La contrainte de flexion a été améliorée de manière significative par l’ajout de la fibre de paume. Il est très important d’assurer l’activité de la solution bactérienne avant le processus MICP. Sinon, il est incertain de réussir l’expérience.

Une fois que l’expérience échoue, il devrait être une perte de temps et de matériaux. Suivant cette procédure, différents moules peuvent être conçus à des fins expérimentales différentes grâce à la technique MICP. L’influence du MICP sur différents types de structure ou différents matériaux peut être simulée par ces moules.