王冰霞 胡 静 王 璐 张 磊

（1兰州理工大学土木工程学院，甘肃兰州 730050；2兰州石化公司研究院地理信息所，甘肃 兰州 730060）

1 引言

目前应用较广的建筑固结材料有硅酸钠、聚氨酯、环氧树脂、水泥等，这些材料大部分有毒，环境隐患令人担忧！水泥是土木工程中广泛应用最广的胶结材料，但生产过程需要燃烧大量矿石，能耗较高，且排放的CO2导致温室效应、污染环境等问题。因此，急需寻找环境友好型的建筑材料以满足土木工程的需要[1]。

与传统胶结材料相比，微生物水泥是广泛存在于自然界且环境友好型的建筑材料，是微生物通过其新陈代谢，与周围环境介质之间发生不断酶化作用，形成胶结物质碳酸钙的过程。长期以来，微生物胶结体的力学性能和耐久性优劣争议较大，本文通过揭示微生物矿化作用，论述了微生物作用后的力学性能和耐久性研究工作及成果，分析比较了微生物胶结体力学性能和耐久性的优劣，不仅为微生物水泥试件的耐久性和力学性能设计提供参考，且促进工程应用价值。制控制，微生物新陈代谢的部分产物和外界环境的离子或混合物发生物理化学反应，造成后续代谢副产物矿物沉积。以碳酸盐为产物的微生物过程，被称为微生物诱导碳酸盐沉（microbially induced carbonate precipitation，MICP）。

MICP目前研究较多的是尿素水解过程[3]。尿素首先在微生物代谢产物尿酶的作用下发生水解反应生成氨基甲酸盐和氨气，氨基甲酸盐水解产生氨气和碳酸，（1）和（2）式产物发生（3）和（4）式的电离平衡，造成环境碱性升高，碳酸氢根离子迁移，最终形成碳酸根离子，如式（5）。……