Her mikrobielt indusert kalsitt nedbør (MICP) teknologi presenteres for å forbedre jordegenskaper ved nedsenkning.
Målet med denne artikkelen er å utvikle en nedsenking metode for å forbedre mikrobielt indusert kalsitt nedbør (MICP) behandlet prøvene. En batch reaktor ble satt sammen for å dyppe jordprøver i sementering Media. Den sementering medier kan fritt diffus i jord prøvene i den satsvise reaktoren i stedet for sementering medier blir injisert. En full kontakt fleksibel mold, en rigid full kontakt mold, og en kjerne murstein mold ble brukt til å forberede ulike jordprøve holdere. Syntetiske fibre og naturlige fibre ble valgt for å forsterke MICP-behandlede jordprøver. Den igangsatte CaCO3 i forskjellige områder av MICP-behandlede prøvene ble målt. Resultatene fra CaCO3 -fordelingen viste at den igangsatte caco3 ble jevnt fordelt i jord prøven ved nedsenking metoden.
Som en biologisk bakken forbedrings teknologi, mikrobielt indusert kalsitt nedbør (MICP) er i stand til å forbedre engineering egenskaper av jord. Det har blitt brukt til å forbedre styrke, stivhet, og permeabilitet av jord. Den MICP teknikken har fått mye oppmerksomhet for jordforbedring over hele verden1,2,3,4. Med naturlig nedbør skjer og kan bli indusert av patogeniske organismer som er innfødt til jord miljøet5. Den MICP biokjemiske reaksjonen er drevet av eksistensen av ureolytic bakterier, urea og en kalsium-rik løsning5,6. Sporosarcina pasteurii er en svært aktiv urease enzym som katalyserer reaksjonen nettverket mot utfelling av kalsitt7,8. Den urea hydrolyse prosessen produserer oppløst ammonium (NH4 +) og uorganisk på (co32-). De kan reagere med kalsium-ioner for å utløse kalsium-krystaller. Den urea hydrolyse reaksjonene er vist her:
Den igangsatte CaCO3 kan binde sand partiklene sammen for å forbedre de tekniske EGENSKAPENE til MICP jord. Den MICP teknikken har vært brukt i ulike programmer, for eksempel forbedring av styrke og stivhet av jord, reparasjon av betong, og miljømessige Utbedring9,10,11,12, 13 på alle , 14 priser og priser , 15av dem.
Zhao et al.16 utviklet en nedsenking metode for å forberede MICP-behandlede prøver. En full kontakt fleksibel mold laget av geotekstil ble brukt i denne metoden. Den igangsatte CaCO3 distribueres jevnt gjennom deres MICP-behandlede prøver. Bu et al.17 utviklet en rigid full kontakt mold å forberede MICP-behandlet bjelke prøver av en nedsenking metode. Den MICP-behandlede prøven utarbeidet av denne metoden ved hjelp av en rigid full kontakt mold kan danne egnet stråleform. Den MICP-behandlede prøven ble delt inn i fire og CaCO3 innholdet ble målt. Den CaCO3 innhold varierte fra 8,4 ± 1,5% til 9,4 ± 1,2% av vekt, noe som indikerte at caco3 distribueres jevnt i MICP-behandlede prøvene ved nedsenking metoden. Disse MICP-behandlede prøvene oppnådde også bedre mekaniske egenskaper. Disse MICP-behandlede bio-prøvene nådde en 950 kPa Bøyning styrke, noe som var omtrent som 20-25% sement-behandlede prøver (600-1300 kPa). Li et al.10 lagt tilfeldig fordelt diskret fiber inn i sand jord og behandlet JORDA ved MICP nedsenking metoden. De fant at skjær styrke, duktilitet, og svikt stamme av MICP-behandlet jord ble styrket åpenbart ved å legge passende fiber.
Den nedsenking metoden for MICP har vært kontinuerlig forbedret10,16,17. Denne metoden kan brukes til å forberede MICP-behandlede jordprøver og MICP-behandlede prefabrikkerte bygningsmaterialer, for eksempel murstein og bjelker. Ulike geometri dimensjoner av prøven forberedelse mold ble utviklet. Fibre ble lagt i MICP-behandlet prøvene å forbedre sine egenskaper. Denne detaljerte protokollen var ment å dokumentere nedsenking metoder for MICP behandling.
Den MICP teknikken ved nedsenkning ble presentert i dette papiret. Jordprøver var nedsenket i batch reaktoren å få fullt penetrert av sementering Media i MICP prosessen. I denne metoden, en full kontakt fleksibel mold, en rigid full kontakt mold, og en kjerne murstein mold ble brukt til å forberede MICP-behandlede prøvene.
Ulike former kan utformes for ulike geometri krav. Den fiber strukturen i geotekstil økt kontaktområdet mellom sand og sementering Media, som effektivt økte inntreng…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av National Science Foundation Grant no. 1531382 og MarTREC.
Ammonium Chloride, >99% | Bio-world | 40100196-3 (705033) | |
Ammonium Sulfate | Bio-world | 30635330-3 | |
Calcium Chloride Dihydrate, >99% | Bio-world | 40300016-3 (705111) | |
Nutrient Broth | Bio-world | 30620056-3 | |
Sodium Bicarbonate, >99% | Bio-world | 41900068-3 (705727) | |
Sporosarcina pasteurii | American Type Culture Collection | ATCC 11859 | |
Synthetic fiber | FIBERMESH | Fibermesh 150e3 | |
Tris-Base, Biotechnology Grade, >99.7% | Bio-world | 42020309-2 (730205) | |
Urea, USP Grade, >99% | Bio-world | 42100008-2 (705986) | |
Yeast Extract | Bio-world | 30620096-3 (760095) |