Zandgrond verbetering door microben geïnduceerde calciet precipitatie (MICP) door onderdompeling

De onderdompeling methode aangetoond in dit protocol helpen onderzoeker verwijderen ongebroken MICP-behandelde bodemmonster voor mechanische testen door middel van verschillende schimmel. Deze techniek helpt MICP-behandeld bodemmonster krijgen meer uniforme neergeslagen calciumcarbonaat. Die MICP-behandelde bodemmonsters krijgen ook betere mechanische eigenschappen via deze methode.

Het belangrijkste aspect van deze techniek is om ervoor te zorgen dat de activiteit van bacteriën goed genoeg is voor MICP-proces om tijdrovende en materiële verspilling te voorkomen. Het ontwerpen van geschikte mallen voor verschillende toepassing wordt beschouwd als een ander belangrijk aspect voor onderzoekers die van plan zijn om deze techniek te selecteren voor de eerste keer. Om te beginnen, breng 0,1 milliliter bacteriële suspensie over naar een centrifugebuis gevuld met 10 milliliter vers groeimedium.

Meng goed door het omkeren en vervolgens los het deksel van de buis om aërobe omstandigheden te handhaven. Bereid zes buizen van bacteriële suspensies met groeimedium en een controle buis met 10 milliliter van verse groei medium alleen. Incubeer alle buizen in een shaker bij 200 RPM en 30 graden Celsius gedurende 48 tot 72 uur.

Als het groeimedium troebel wordt na 48 uur, stop dan de incubatie. Centrifugeren de buizen met bacteriën en groeimedium op 4.000 keer g gedurende 20 minuten. Verwijder de supernatant, vervang door 25 milliliter vers groeimedium en meng goed met behulp van een vortexmachine.

Dan, om de cultuur van bacteriën te verbeteren, breng 0,25 milliliter van de suspensie van de buizen in nieuwe buizen met 25 milliliter groeimedium om te inenten. Incubeer alle buizen in een shaker bij 200 RPM en 30 graden Celsius gedurende 48 uur. Centrifugeren de buizen met bacteriën en groeimedium op 4.000 keer g gedurende 20 minuten.

Verwijder de supernatant, vervang met vers groeimedium en meng goed met behulp van een vortexmachine. Meet de optische dichtheid van de ophanging op 600 nanometer op een spectrofotometer. Pas de bacterieconcentratie aan met vers groeimedium op een OD600 van 0,6.

Voeg ongeveer 140 gram droog Ottawa zand met 99,7% snoeren in mallen door de lucht pluviatie methode om een mediane dichte toestand met relatieve dichtheid te bereiken in het bereik van 42 tot 55%en zand droge dichtheid in het bereik van 1,58 tot 1,64 gram per kubieke centimeter. Plaats een deksel op de top van de monsters en bevestig het door naaien. Giet de bacteriële oplossing door de doorlaatbare geotextielbekleding in de monsters.

Wanneer stromende bacteriële oplossing wordt waargenomen op de bodem van bodemmonsters, worden ze beschouwd als verzadigd. Plaats vervolgens de monsters op de plank. Dompel de hele plank onder in een batchreactor gevuld met cementeringsmedia.

Zet de luchttoevoer aan en pas de luchtoutput aan om 100% luchtverzadiging te behouden. Wacht op zeven dagen van MICP reactie. Haal de monsters uit de reactor.

Gebruik een mes om de full-contact flexibele mal te snijden. Was vervolgens de monsters met water om de restoplossing in de porieruimten te verwijderen. Plaats de monsters in een oven van 105 graden Celsius gedurende 48 uur totdat hun gewichten constant blijven.

Voor de synthetische vezel, meng 2,7 gram van de vezels en 900 gram van het droge zand in kleine stappen met de hand om een uniform mengsel met 0,3% vezelgehalte te verkrijgen. Voor de natuurlijke palmvezel, bereid vier delen van zand met 190 gram per stuk. Bereid drie lagen vezels met ongeveer 1,8 gram per stuk.

Voeg de vier delen van zand en drie lagen vezels in stijve full-contact mal met tussenpozen. Herhaal vervolgens de MICP-behandeling zoals voorheen. In dit protocol werd neergeslagen calciumcarbonaat waargenomen in het met MICP behandelde monster.

Het met MICP behandelde monster was verdeeld in drie verschillende gebieden. Het calciumcarbonaatgehalte van het met MICP behandelde monster door de onderdompelingsmethode varieerde van 9,0 tot 9,5%, wat aangeeft dat het neergeslagen calciumcarbonaat gelijkmatig over het bodemmonster werd verdeeld. De stress stam curven van bio-baksteen versterkt met drie lagen van palmvezel en onversterkte bio-baksteen toonde de flexure sterkte van onversterkte bio-baksteen was 1, 150 kilopascals, terwijl die van versterkte bio-baksteen was 980 kilopascals.

De flexurest werd aanzienlijk verbeterd door toevoeging van de palmvezel. Het is zeer belangrijk om de activiteit van bacteriën oplossing voor MICP proces te waarborgen. Zo niet, dan is het onzeker om succesvol te zijn in het experiment.

Zodra het experiment mislukt, moet het een verspilling van tijd en materialen. Na deze procedure kunnen verschillende mallen worden ontworpen voor verschillende experimentele doeleinden door middel van MICP techniek. De invloed van MICP op verschillende soorten structuur of verschillende materialen kan worden gesimuleerd door deze mallen.