[發明專利]一種可脫模微生物注漿加固粉土的試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201910255412.2
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109959773B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 查甫生;劉從民;康博;王昊;許龍
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/28
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明公開了一種可脫模微生物注漿加固粉土的試驗裝置及方法，裝置由GDS壓力控制器、儲漿裝置、反應裝置和濾液收集瓶4部分組成。通過GDS壓力控制器提供壓力，精確控制注漿速度，使漿液緩慢均勻注入土樣中。反應裝置中的制樣桶采用兩瓣有機玻璃管對接而成，既能保證裝置的密封性，又可以方便完整的脫模。本發明利用微生物礦化技術固化粉土，采用分步注入菌液和膠結液的方法，較好的避免了膠結液和菌液的直接混合造成注漿口的堵塞。同時采用從下往上注漿的方式，使得注漿液能夠較好的均勻分布于土樣中，保證土樣固化的均勻性與完整性。

技術領域

本發明屬于利用微生物加固土體室內試驗工具的技術領域，特別涉及一種可脫模微生物注漿加固粉土的試驗裝置及方法。

背景技術

微生物巖土技術是目前巖土工程最具革新性的技術領域之一，這一技術創造性地利用豐富的天然無毒害微生物資源改變巖土微觀結構和組成，進而提高其工程力學性質，包括強度、剛度和滲透性等。微生物巖土技術的研究和應用多集中于巖土體加固、沙土液化防治、土石磚類建筑文物修復和混凝土裂縫修復等。由于細菌自身體積的大小限制，目前微生物巖土技術多應用于孔隙較大的砂體或混凝土裂縫的修復等，而對于孔隙度較小的粉土，仍存在注漿難以注入、加固效果不均勻等關鍵性問題。

因微生物礦化的快速高效、價格低廉以及對環境友好等優點，利用微生物加固土體的試驗研究日益增多，特別是微生物固化細粒土的室內試驗，具有重要的工程指導意義，由于在微生物固化過程中，主要是通過生成碳酸鈣完成相鄰土顆粒之間的連接，碳酸鈣同樣會使得土體與模具內壁膠結，采用常規的擠壓脫模方法，難以從模具中完整、無損的取出固化后土樣，對微生物固化粉土實驗數據的準確性造成嚴重影響，不利于試驗結論的得出。

綜上所述，利用微生物礦化技術加固粉土仍存在著以下的不足：

1）粉土空隙較小，導致微生物注漿難以注入以及加固效果不均勻；

2）利用微生物礦化技術固化土樣，往往會造成土樣與模具之間的粘連，致使固化后土樣脫模困難，難以獲得完整的固化后試樣。

發明內容

發明目的：為了解決上述現有技術中存在的問題和不足，本發明提供了一種可脫模微生物注漿加固粉土的試驗裝置及方法，從而解決粉土試樣注漿難，微生物固化不均勻以及試樣脫模結構破壞等問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種可脫模微生物注漿加固粉土的試驗裝置，包括GDS壓力控制器、儲漿裝置、反應裝置、濾液收集瓶和軟管；

所述儲漿裝置包括儲漿下半桶、柔性膜、儲漿裝置上半桶、儲漿裝置上底板、儲漿裝置下底板和3個立柱；所述柔性膜放置在儲漿裝置下半桶和儲漿裝置上半桶之間，柔性膜的邊緣利用儲漿裝置上半桶和儲漿裝置下半桶對接夾住，并將儲漿裝置上半桶和儲漿裝置下半桶分成封閉的二個空間，對接后的儲漿裝置上半桶和儲漿裝置下半桶放置在儲漿裝置上底板和儲漿裝置下底板之間，儲漿裝置上底板和儲漿裝置下底板上均留有均勻分布的3個立柱孔，3個立柱穿過立柱孔并利用蝶形螺帽將對接后的儲漿裝置上半桶和儲漿裝置下半桶卡??；

所述反應裝置包括制樣桶、塑料脫模板、反應裝置上底板、反應裝置下底板、二片透水石、3個立柱和2個卡箍鋼圈；所述制樣桶采用有機玻璃管一分兩瓣切割制成，分別記為為制樣桶第一瓣桶和制樣桶第二瓣桶，每一瓣有機玻璃管的切割側沿均有對應的制樣瓣桶凹槽和制樣瓣桶凸起，制樣桶第一瓣桶和制樣桶第二瓣桶的凸凹槽對接，通過上下2個卡箍鋼圈卡住后，利用卡箍螺絲鎖緊而構成一個整體；二片透水石分別放置在制樣桶中的土樣的上下端面上；塑料脫模板彎成桶狀置于土樣和制樣桶之間；所述制樣桶放置在反應裝置上底板和反應裝置下底板之間，反應裝置上底板和反應裝置下底板上均留有均勻分布的3個立柱孔，3個立柱穿過立柱孔并利用蝶形螺帽將制樣桶卡住；