[發明專利]一種纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法

在審

• 申請號: 201910865458.6
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110685266A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 林勝強;雷學文;張彬;董歡;趙涵洋;劉特
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D3/12;C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 吳艷姣

1.一種纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法，其特征在于，該纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法包括以下步驟：

將一定長度的玄武巖纖維按照一定含量摻入到鈣質砂中，攪拌至纖維均勻分布，然后將纖維和砂的混合物填裝于模具中，并且在需要固化的砂樣兩端裝填隔流層；

將巴氏芽孢桿菌凍干粉，通過活化培養、甘油管保存、擴大培養工序得到菌液，調節pH待用；

向松散的纖維和砂的混合物中，用蠕動泵通入配置好的菌液，再注入尿素和氯化鈣的混合溶液，靜置一段時間，設置為固化了一次，反復固化多次。

2.如權利要求1所述的纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法，其特征在于，該纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法具體為:

在試樣模具底部裝入10-20mm厚度的直徑為2-5mm的粗砂礫作為隔流層，將4-18mm長的單絲短切玄武巖纖維與鈣質砂按照0.4％-1.2％的重量比混合，攪拌至纖維均勻分布，然后裝填于試樣模具中并夯實，然后重新取同樣長度的單絲短切玄武巖纖維按照同樣的比例與鈣質砂混合，攪拌至纖維均勻分布，裝填于試樣模具中并夯實，重復多次直至裝填完畢，再在纖維和砂的混合物上端裝入10-20mm厚度的直徑為2-5mm的粗砂礫作為隔流層；

將巴氏芽孢桿菌凍干粉，通過斜面活化培養、甘油管保存、擴大培養等工序得到的菌液，調節pH至7.0-7.5，得到的菌液放入冰箱中保存，7d內使用；

向松散的纖維和砂的混合物中，用蠕動泵先從模具上端通入菌液后靜置，待菌液完全滲出后，再從模具下端通入的尿素和氯化鈣的混合溶液，待混合溶液完全滲出后，靜置一段時間，反復通2-3次設置為固化了一次，最終固化至少10次。

3.如權利要求2所述的纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法，其特征在于，所述模具需均勻切成三瓣，然后用喉箍箍緊，并且在模具內部用三軸試驗使用的乳膠膜套好，防止漏水。

4.如權利要求2所述的纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法，其特征在于，所述巴氏芽孢桿菌凍干粉通過斜面活化培養方法為：先將凍干粉用去離子水溶解，然后接種在固體斜面培養基中，在恒溫培養箱中培養10-30h；

甘油管保存的方法為：將在斜面上活化好的菌種，用接種環接種到液體培養基中，然后將液體培養基放在轉速為100-150rmp/min，溫度為20-40℃的恒溫回旋振蕩培養箱中培養10-30h，pH調節為7.0-7.5，最后用移液槍將菌液注入到甘油管中，放入超低溫冰箱中保存；

擴大培養的方法為：將甘油管用水浴法水浴，接種到液體培養基中，然后將液體培養基放在轉速為100-150rmp/min，溫度為30℃的恒溫回旋振蕩培養箱中培養24h，調節pH為7.0-7.5，得到的菌液放入4℃的冰箱中保存，7d內使用；

所述培養基成分為：胰蛋白胨，蛋白胨，氯化鈉，尿素，蒸餾水，用氫氧化鈉溶液將培養基pH調至7.0-7.5。

5.如權利要求2所述的纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法，其特征在于，將菌液培養至吸光度OD₆₀₀為1.205，用生理鹽水配制成脲酶活性為1.5mmol/(L·min)。

6.如權利要求2所述的纖維加筋微生物固化聯合改善鈣質砂力學性能的方法，其特征在于，菌液的注入速度為5mL/min；1M的尿素和氯化鈣混合溶液的注入速度為10mL/min。