吸附材料增强砂土微生物固化效果研究

为了提高微生物固化砂土的效果，考虑吸附材料的多孔结构及“固氨”能力，设计进行了吸附材料增强MICP固化砂土试验，综合宏观物理力学试验和微细观检测，系统分析了吸附材料对微生物固化砂土的增强效果及“固氨”机制。结果表明:(1)吸附材料能够显著提高砂土微生物加固过程中的固菌率和碳酸钙沉淀的产量以及降低加固过程产生的氨气和铵根离子，当沸石作为吸附材料效果最佳，与常规MICP 相比，固菌率提高了约 5.5倍，胶结物生成量提高了65.07%，固氨率达到了 85.1%。(2)沸石的掺入提高了固化体的抗压强度和抗渗能力，固化体的抗压强度提升了 39.35%，渗透系数降低了 71.94%。(3)沸石掺入后，固化体的孔隙大小及孔隙率明显减小，整体的密实性进一步提升，孔隙率从30.64%减小为 13.15%。(4)沸石对微生物固化砂土的增强机制主要包括 2个方面，一方面，沸石在砂颗粒间起到了良好的充填作用，大幅减少了颗粒间的大孔隙，使得固化体的密实性增强;另一方面，沸石良好的吸附作用有效提高了试样内细菌的含量，使固化体碳酸钙的产量及分布的均匀性均增加;同时沸石其良好的吸附特性与离子交换能力也是其能够减少MICP副产物的原因。相关研究成果为进一步优化MICP技术提供了较好的参考。