[發(fā)明專(zhuān)利]一種微生物聯(lián)合橡膠材料誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010570606.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111749227A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁杰;邱榮康;童華煒;汪藝;方曉填;李文馨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E02D3/12
• 分類(lèi)號(hào): E02D3/12
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華

本發(fā)明公開(kāi)了一種微生物聯(lián)合橡膠材料誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀的方法。包括以下步驟：(1)將橡膠顆粒均勻分散添加到砂土中，獲得添加有橡膠顆粒的砂土；其中橡膠顆粒的體積占所述添加有橡膠顆粒的砂土體積的1?30％；(2)向添加有橡膠顆粒的砂土中交替間隔灌注菌液和菌營(yíng)養(yǎng)液。本發(fā)明通過(guò)利用特定粒徑的橡膠顆粒作為添加物，結(jié)合微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)對(duì)砂土進(jìn)行處理，有效地提高砂土的抗液化性能。試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了MICP固化摻橡膠鈣質(zhì)砂有著較大的阻尼比，這使其作為基礎(chǔ)隔震體系成為可能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微生物聯(lián)合橡膠材料誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀的方法。

背景技術(shù)

微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)是一種新型的土體加固技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)利用微生物分泌的脲酶誘導(dǎo)碳源與鈣源產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，改善土體的物理力學(xué)性質(zhì)，有效加固土體。微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)具有環(huán)境污染小，可明顯提高土體強(qiáng)度、剛度等優(yōu)點(diǎn)。

隨著工程建設(shè)的需要和施工技術(shù)的發(fā)展，有些工程中對(duì)處理后的地基提出了較高的要求，其中包括提高砂土的抗液化性能。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種微生物聯(lián)合橡膠材料誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀的方法。

本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種微生物聯(lián)合橡膠材料誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀的方法，包括以下步驟：

(1)將橡膠顆粒均勻分散添加到砂土中，獲得添加有橡膠顆粒的砂土；其中橡膠顆粒的體積占所述添加有橡膠顆粒的砂土體積的1-30％；

(2)向添加有橡膠顆粒的砂土中交替間隔灌注菌液和菌營(yíng)養(yǎng)液。

優(yōu)選地，橡膠顆粒的體積占所述添加有橡膠顆粒的砂土體積的1％、3％、5％、7％、9％、15％、20％、25％、或30％。

優(yōu)選地，所述橡膠顆粒的顆粒大小為0-3mm。

更優(yōu)選的，所述橡膠顆粒為粒徑為小于1mm、1-2mm、2-3mm的橡膠顆粒中的一種或兩種以上的組合。

優(yōu)選地，所述交替間隔灌注菌液和菌營(yíng)養(yǎng)液的方法為：向添加橡膠顆粒的砂土中灌注菌液，靜置2h，然后灌注菌營(yíng)養(yǎng)液，靜置；其中，每灌注1次菌液并靜置2h后，灌注4次菌營(yíng)養(yǎng)液，且營(yíng)養(yǎng)液添加間隔為4h。

優(yōu)選地，所述交替間隔灌注菌液和菌營(yíng)養(yǎng)液的重復(fù)次數(shù)為6次。

優(yōu)選地，采用的細(xì)菌為巴氏芽孢桿菌，所述菌營(yíng)養(yǎng)液的成分為0.5mol/L CaCl₂以及0.5mol/L尿素。

優(yōu)選地，所述菌液、菌營(yíng)養(yǎng)液和添加有橡膠顆粒的砂土的體積比為2：2：(1～1.5)。

本發(fā)明通過(guò)利用特定粒徑的橡膠顆粒作為添加物，結(jié)合微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)對(duì)砂土進(jìn)行處理，有效地提高砂土的抗液化性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)在橡膠含量3％～5％內(nèi)，橡膠粒徑1～2mm和2～3mm試樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度有所提高，最大無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度在橡膠含量5％，橡膠粒徑2～3mm時(shí)取得，比未摻橡膠固化試樣提高了15.69％。

(2)橡膠含量越高，動(dòng)剪切模量衰減越慢，阻尼比越大。當(dāng)橡膠含量大于5％時(shí)，橡膠含量對(duì)動(dòng)剪模量影響開(kāi)始明顯，當(dāng)橡膠含量大于15％時(shí)，橡膠含量對(duì)阻尼比影響開(kāi)始明顯。

(3)在橡膠含量15％以下時(shí)，隨著橡膠粒徑的增大，動(dòng)剪切模量比和阻尼比曲線(xiàn)差異非常??；在橡膠含量15％以上時(shí)，橡膠粒徑越大，動(dòng)剪切模量衰減越慢，阻尼比越大，即大粒徑的橡膠顆粒更能減緩動(dòng)剪切模量的衰減。