海水环境下MICP的反应机理与影响因素
2022-06-21王子玉喻文晔齐超楠赵翔宇
土木与环境工程学报 2022年5期
关键词:环境
王子玉,喻文晔,齐超楠,赵翔宇
(海南热带海洋学院 a.海洋科学技术学院;b.崖州湾创新研究院;c.生态环境学院,海南 三亚 572022)
微生物诱导碳酸钙沉淀技术加固土体是近年来发展起来的新兴技术,其原理是通过向土体中的微生物提供钙源和氮源,促进砂土间碳酸钙生成并沉淀,起到胶结土体的作用,使土体得到固化。MICP是一种在自然界中广泛存在的生物矿化过程,机理简单,快速高效,具有成本低、环境友好等特点,非常符合生态建设岛礁的需求[1-7]。
近年来,学者们对海水环境下的MICP技术应用进行了探索研究,彭劼等[8]、余振兴[9]研究了海水环境下微生物诱导碳酸钙沉淀的加固效果,发现海水环境会抑制MICP反应的碳酸钙生成量。张浩男[10]研究了海水环境下巴氏生孢八叠球菌产钙率的影响因素。付佳佳等[11]在研究海相粉土的加固试验中发现,采用拌和加固法可使加固过程更简便,加固试样更均匀,且加固试样的脆性破坏现象更明显。李昊等[12]经无侧限试验发现,海水环境的试样加固力学效果比淡水好,且海水的弱碱性环境也有利于加固。杨司盟等[13]研究发现,将海水浓缩至3倍,钙离子含量约为0.033 mol/L,尿素添加量为浓缩海水中钙离子含量的3倍时,可提高利用胶结液中钙离子产生沉淀的效率;使用流速为2 mL/min的胶结液注入对5 cm砂柱进行加固,可以得到最佳加固效果。Kannan等[14]进行了MICP技术在海相黏土中有效性的研究,生物增强使海相黏土的液限和塑性指数分别降低到29%和47%左右,海相黏土的性质也实现了从黏土到弹性粉砂的转变。……
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