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基于MICP技术的固化黏土抗侵蚀性能研究 被引量：1
1
作者 张伟丽 李明依 +2 位作者 李俊 钱程 陈宗武 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期201-210,232,共11页
近年来,微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术被应用于表层土体的加固处理,以提升土体的抗侵蚀能力。采用新型的单相法和传统的两相法对黏性土表层进行MICP处理,分析了环境pH值和胶结液浓度对MICP反应过程的影响,并对经过不同处理次数的土样... 近年来,微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术被应用于表层土体的加固处理,以提升土体的抗侵蚀能力。采用新型的单相法和传统的两相法对黏性土表层进行MICP处理,分析了环境pH值和胶结液浓度对MICP反应过程的影响,并对经过不同处理次数的土样进行冲刷试验,观察并记录冲刷试验过程中土样的质量变化,以此评价2种加固方法的效果。结果表明:采用MICP技术加固后,土壤颗粒之间形成了有效的胶结;使用单相法加固的土样中碳酸盐生成量少于两相法,但土体整体的水稳性高于两相法;经过单相法和两相法加固处理5次后,试样被冲刷40 s后的侵蚀量分别为0.43 g和0.11 g,而相同条件下未加固试样的侵蚀量为54.63 g,加固后的土样经过24 h的冲刷试验后表面几乎没有被破坏,显示采用MICP技术加固后土样的抗侵蚀能力远大于未处理土样。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉积(micp)技术 黏土加固处理 冲刷试验 土壤抗侵蚀性能
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冻融循环对MICP加固土性能的影响
2
作者 李俊 张伟丽 +1 位作者 陈宗武 李明依 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期175-184,共10页
近年来微生物诱导碳酸钙沉积技术(MICP)备受关注,在土体加固领域也取得了一定进展。微生物加固后土体性能整体得到提升,但是冬冻春融的循环作用,使得土体结构逐渐松散,导致土体强度、抗冲刷性和保水能力均有所降低。目前针对冻融循环对M... 近年来微生物诱导碳酸钙沉积技术(MICP)备受关注,在土体加固领域也取得了一定进展。微生物加固后土体性能整体得到提升,但是冬冻春融的循环作用,使得土体结构逐渐松散,导致土体强度、抗冲刷性和保水能力均有所降低。目前针对冻融循环对MICP固化土性能影响研究较少。采用喷洒法对试样表面进行了MICP固化处理,对多组试样给予不同冻融周期作用,并进行了无侧限抗压强度测试、冲刷试验和水分蒸发试验,探讨了试样水分蒸发速率随冻融周期增加的变化规律,以及冻融对加固土性能的影响。基于土体抵抗冲刷破坏作用机理,结合不同冻融周期下试样的表观松散程度和试验结果,探究了冻融循环导致加固土性能下降的原因。试验结果表明:试样无侧限抗压强度(UCS值)从43.83 kPa提高到加固后的69.92 kPa,经历20次冻融循环,加固试样的UCS值为未加固试样1.48倍,且加固试样冲刷侵蚀量远小于未加固试样的一半。研究表明微生物诱导生成的碳酸钙沉积物能够有效填充土体内部孔隙,黏结松散土颗粒,从而大幅提高土体强度,有效削弱冻融对土体的破坏作用。虽然冻融循环作用周期增加使得土体的加固效果逐渐劣化,但在短期冻融环境下,MICP加固后土体仍具有较高的强度,并能有效抵抗雨水的冲刷侵蚀作用。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉积(micp) 微生物加固土 冻融循环 雨水冲刷
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冻融循环下MICP固化风积砂的性能劣化试验研究
3
作者 刘小军 朱芮 +1 位作者 王东亚 孙跃 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第4期71-78,共8页
为了探究微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)固化风积砂在冻融循环影响下的劣化机理,在微生物加筋联合糖钙固化风积砂的基础上对加固试样进行冻融循环试验,通过分析质量损失、无侧限抗... 为了探究微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)固化风积砂在冻融循环影响下的劣化机理,在微生物加筋联合糖钙固化风积砂的基础上对加固试样进行冻融循环试验,通过分析质量损失、无侧限抗压强度、压汞试验及微观试验,分析冻融循环对微生物固化风积砂的劣化机理。研究结果表明:加固试样在冻融循环过程中,表面剥蚀情况加剧,出现蜂窝、麻面等劣化情况;质量损失率在10次循环后开始收敛;试样强度随着循环次数增加先减小后收敛,到20次时降至最低;试样孔隙随着循环次数增加逐渐增大,整体性能下降;在低次数冻融循环中,主要影响胶结较差的砂颗粒间的碳酸钙晶体,高次数循环后试样表面变光滑,碳酸钙晶体流失,导致颗粒联结减弱,试样强度和整体性能下降。研究结果可为MICP加筋联合糖钙固化风积砂更好地应用到实际工程中提供指导。 展开更多
关键词 冻融循环 micp 力学试验 劣化机理
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弯曲元布置形式和注浆方法对MICP胶结砂土小应变剪切模量的影响
4
作者 张雷 郑延龙 +3 位作者 徐涛 李浩玉 胡健 史金权 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期41-48,共8页
在岩土工程应用中,砂土的小应变剪切模量G_(max)是重要的力学参数。以人工玻璃砂替代天然砂土材料,结合多方向弯曲元测量进行MICP加固玻璃砂各向同性固结排水试验,探究MICP加固方法、弯曲元布置形式对玻璃砂水平面(G_(HH))和垂直平面(G_... 在岩土工程应用中,砂土的小应变剪切模量G_(max)是重要的力学参数。以人工玻璃砂替代天然砂土材料,结合多方向弯曲元测量进行MICP加固玻璃砂各向同性固结排水试验,探究MICP加固方法、弯曲元布置形式对玻璃砂水平面(G_(HH))和垂直平面(G_(HV)和G_(VH))上剪切模量的影响。结果表明:不同方法加固玻璃砂的剪切波速VS、小应变刚度G_(max)和刚度各向异性G_(HH)/G_(HV)发展规律不同。经MICP加固后,玻璃砂的G_(max)均有提高,其中,“低pH一相法+注入反应液后直接反压”,G_(max)提升最大,小应变刚度比(G_(max unload)/G_(max load))下降幅度最大。由于加固的不均匀性,弯曲元在侧壁上的布置高度也有一定的影响。在探讨MICP对小应变刚度各向异性的影响时,应在同一水平面布置HH和HV方向的弯曲元传感器,否则,加固不均匀性将引起较大试验误差。 展开更多
关键词 多方向弯曲元 小应变剪切模量 刚度各向异性 micp加固 低pH一相法
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MICP固化花岗岩残积土的崩解特性 被引量：1
5
作者 陈欣 安然 +2 位作者 张先伟 陈昶 袁童 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第2期138-144,171,共8页
花岗岩残积土具有强吸水性、遇水易崩解特性,为工程建设带来潜在的安全隐患。微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术作为一种新型加固方法可显著改良土体崩解性能。为了探究MICP固化花岗岩残积土的崩解特性,对素土样和不同胶结液浓度的MICP固... 花岗岩残积土具有强吸水性、遇水易崩解特性,为工程建设带来潜在的安全隐患。微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术作为一种新型加固方法可显著改良土体崩解性能。为了探究MICP固化花岗岩残积土的崩解特性,对素土样和不同胶结液浓度的MICP固化土样进行崩解试验,并基于X射线衍射图谱和扫描电镜图像分析MICP固化机理。研究表明:素土样崩解过程分为表面吸水剥落、土体软化、完全解体3个阶段,固化土样可分为强行水侵、裂隙发育、剧烈侵蚀和崩解稳定4个阶段;在MICP作用下,残积土崩解曲线由完全崩解特征转变为不完全崩解;随着碳酸钙含量增加,土体抗崩解能力得到明显增强;碳酸钙晶体主要分布在土颗粒表面、孔隙以及接触点上,在土体内分别发挥着包裹、填充和胶结作用,是改良残积土崩解特性的重要原因。研究成果可为土体崩解性能的改良研究提供参考。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 micp 崩解性能 矿物分析 微观结构
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MICP固定Cd污染垃圾土的工艺参数优化试验
6
作者 王启予 章荣军 +2 位作者 黄小松 许耀东 郑俊杰 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期183-190,共8页
【目的】从填埋场开采得到的垃圾土可进一步资源化利用,但重金属污染问题亟待解决。微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术具有固定重金属污染土体的潜力,但由于污染垃圾土成分复杂,MICP技术修复污染垃圾土的合理工艺参数尚不明确。【方法】... 【目的】从填埋场开采得到的垃圾土可进一步资源化利用,但重金属污染问题亟待解决。微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术具有固定重金属污染土体的潜力,但由于污染垃圾土成分复杂,MICP技术修复污染垃圾土的合理工艺参数尚不明确。【方法】采用简单拌和法,利用巴氏芽孢杆菌固定处理Cd污染垃圾土,并对菌液和反应液(尿素-氯化钙溶液)的体积和浓度,处理次数等工艺参数进行调整,以探究不同试验条件下垃圾土的固定处理效果。【结果】结果显示,经MICP固定处理,污染土中的可交换态Cd可向碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态等更稳定形态转化。提高菌液和反应液的体积和浓度,以及处理次数,可有效提高可交换态Cd减少率,其最高可达91%。矿化碳酸钙沉淀产率与可交换态Cd减少率存在非线性数量关系,当质量增加率达20%,可交换态Cd减少率即可达60%。【结论】证明了MICP技术在固定Cd污染垃圾土方面具有应用前景。 展开更多
关键词 垃圾土 micp 巴氏芽孢杆菌 固定 CD
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强化MICP技术对矿区锰污染土壤修复效果的影响
7
作者 许欣 李勃昔 +5 位作者 刘雪峰 皇晓刚 段耀庭 牛磊 王哲 郑春丽 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第8期1439-1450,共12页
随着矿产资源的不断开采,矿区土壤中的重金属污染问题日益严峻,特别是锰污染对土壤和生态环境造成了严重的威胁。为了解决这一问题,本研究采用微生物诱导碳酸盐沉淀技术(MICP)修复内蒙古某铁锰尾矿区周边农田污染土壤,探索了巴氏芽孢杆... 随着矿产资源的不断开采,矿区土壤中的重金属污染问题日益严峻,特别是锰污染对土壤和生态环境造成了严重的威胁。为了解决这一问题,本研究采用微生物诱导碳酸盐沉淀技术(MICP)修复内蒙古某铁锰尾矿区周边农田污染土壤,探索了巴氏芽孢杆菌与助剂(生物炭)和成核剂(柠檬酸钠)的联合使用对土壤修复效果的影响。通过设置空白对照组(CK)、菌剂单独处理组(B)、菌剂+助剂组(B+A)、菌剂+成核剂组(B+N)多种处理组,评估不同修复方法对土壤pH值、容重、含水率、养分、有机质含量、酶活性以及锰形态变化的影响。结果表明,MICP技术显著改善了土壤结构,提高了土壤肥力,降低了土壤中锰的可交换态和浸出毒性,且强化处理组(B+A和B+N)比单一菌剂处理更有效。修复后,土壤中锰的碳酸盐结合态显著增加,重金属的生物有效性明显降低,作物生长得到显著促进。研究表明,MICP技术,尤其是通过添加外源助剂和成核剂的强化处理,能够有效修复矿区污染土壤,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸盐沉淀(micp) 矿区土壤修复 锰污染
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类岩石节理MICP封堵抗酸性侵蚀性能试验研究
8
作者 肖维民 翁金耀 +1 位作者 钟建敏 朱占元 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期217-224,共8页
尽管微生物诱导碳酸钙沉积(Microbially Induced Calcite Precipitation,简称MICP)技术已在岩土体加固领域广泛应用,但针对MICP酸性侵蚀耐久性的研究成果鲜见报导。为此,通过开展不同pH值(pH=4,5和7)和侵蚀时间(7d,14d和28d)下的MICP封... 尽管微生物诱导碳酸钙沉积(Microbially Induced Calcite Precipitation,简称MICP)技术已在岩土体加固领域广泛应用,但针对MICP酸性侵蚀耐久性的研究成果鲜见报导。为此,通过开展不同pH值(pH=4,5和7)和侵蚀时间(7d,14d和28d)下的MICP封堵3D打印类岩石节理试件酸性侵蚀试验,研究岩石节理中碳酸钙封堵层溶蚀情况及其在酸性侵蚀前后的渗透性演化规律。试验结果表明:MICP封堵岩石节理试件中碳酸钙溶蚀量随侵蚀溶液pH值减小而增大,且随侵蚀时间增长而增大,碳酸钙溶蚀区域主要集中在试件四周边缘附近区域;MICP封堵前后岩石节理试件渗透系数平均降幅为97%,经酸性侵蚀后其渗透系数有略微回升,但相应的渗透系数降幅均大于95%,MICP封堵岩石节理试件经酸性侵蚀后其封堵效果依旧良好。研究成果可为MICP技术在岩体工程中的应用提供科学依据。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石节理 微生物诱导碳酸钙沉积(micp) 酸性侵蚀
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基于三步注浆策略的非贯通陡倾岩石裂隙MICP高桥接率修复方法
9
作者 戴启辰 泮晓华 +1 位作者 张易成 唐朝生 《高校地质学报》 北大核心 2025年第5期562-571,共10页
岩体失稳是人类生产活动、工程建设和自然界中常见的一类地质灾害,发生的普遍性和高频发性表明其防治工作目前仍是急需解决的难题。学界和工程界普遍认为裂隙是岩体稳定性的一类主控因素且浅表小张开度裂隙修复防止裂隙进一步扩展是岩... 岩体失稳是人类生产活动、工程建设和自然界中常见的一类地质灾害,发生的普遍性和高频发性表明其防治工作目前仍是急需解决的难题。学界和工程界普遍认为裂隙是岩体稳定性的一类主控因素且浅表小张开度裂隙修复防止裂隙进一步扩展是岩体失稳灾害主动防治的一种有效的、经济的措施。文章以小张开度非贯通陡倾岩石裂隙为研究对象,以微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)为技术突破口,通过注浆策略的创新,提出了基于三步注浆策略的MICP高桥接率修复法,通过一系列室内注浆试验的开展、全过程表观时空演化特征观测、物理力学特性测试以及局部典型微观结构分析对修复方法的可行性进行了系统研究。阐明了影响修复效果的关键因素的调控规律,揭示了微观结构演化特征,确定了各处理步关键影响因素的最优组合方案。 展开更多
关键词 micp 微生物矿化 岩石裂隙 非贯通 桥接率
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改进灌注方式下MICP固化尾矿中重金属形态特征及风险评价
10
作者 汤禹 付俊 +3 位作者 陈安 周罕 张宇 罗磊 《中国环境科学》 北大核心 2025年第3期1385-1394,共10页
探讨了改进灌注方式下微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术在固化重金属中的应用.以巴氏芽孢杆菌为脲酶工程菌,通过卵石充填铁丝网构建的直径0.5cm通道灌注方式修复工业固废尾矿,研究了尾矿中重金属迁移规律及MICP固化机理,并进行了风险评价... 探讨了改进灌注方式下微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术在固化重金属中的应用.以巴氏芽孢杆菌为脲酶工程菌,通过卵石充填铁丝网构建的直径0.5cm通道灌注方式修复工业固废尾矿,研究了尾矿中重金属迁移规律及MICP固化机理,并进行了风险评价.结果表明:MICP处理后,尾矿中Cu、Pb、Cd的迁移率(MF)显著降低,分别下降78.94%、61.88%、64.06%;碳酸钙生成填充了尾矿模型箱,显著提高了Cu、Pb、Cd的残渣态(76.43%~92.48%),Cu、Cd和Pb均从极高风险降低为中等风险,极大降低了尾矿的污染风险等级.改进灌注方式通过增加菌液扩散通道,提高了菌液与尾矿的接触效率,促进了碳酸钙的快速沉淀与固化,确保了尾矿中均匀渗透并避免固化不均.此研究为MICP技术在治理重金属污染中的工程应用提供了参考依据. 展开更多
关键词 micp 重金属形态 风险评价 重金属污染
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冻融循环条件下MICP技术自修复能力研究
11
作者 康博 查甫生 李杰 《工程地质学报》 北大核心 2025年第4期1271-1279,共9页
微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术可有效固化重金属污染土,复杂的外界环境会影响固化土的耐久性。本文通过开展无侧限抗压强度试验与细菌活性试验,重点研究了冻融循环作用对MICP固化铅污染土强度特性及自修复能力的影响,揭示了强度与自... 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术可有效固化重金属污染土,复杂的外界环境会影响固化土的耐久性。本文通过开展无侧限抗压强度试验与细菌活性试验,重点研究了冻融循环作用对MICP固化铅污染土强度特性及自修复能力的影响,揭示了强度与自修复能力之间的关系及微观作用机理。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,土体的高度与直径有所增大,但未产生裂隙,土体的无侧限抗压强度逐渐降低并趋于稳定;10次冻融循环作用后,巴氏芽孢杆菌仍具有一定的自修复能力,可继续固化土体,但活性较低。冻融循环过程中,巴氏芽孢杆菌可通过自修复再次产生碳酸钙沉淀,弥补一部分的强度损失,使得土体的无侧限抗压强度损失率较小。 展开更多
关键词 重金属污染土 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 冻融循环 自修复 强度特性
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MICP增强水泥改良红层泥岩填料力学性能及作用机理
12
作者 肖瑶 邓华锋 +2 位作者 程雷 黄小芸 李建林 《材料导报》 北大核心 2025年第15期100-107,共8页
高速铁路不可避免地穿越工程性质较差的红层泥岩地区,采用自主提取的蜡样芽孢杆菌进行微生物诱导碳酸盐沉积(Microbial induced carbonate precipitation, MICP)技术增强水泥改良红层泥岩路基填料的性能,通过比较MICP技术改良前后试样... 高速铁路不可避免地穿越工程性质较差的红层泥岩地区,采用自主提取的蜡样芽孢杆菌进行微生物诱导碳酸盐沉积(Microbial induced carbonate precipitation, MICP)技术增强水泥改良红层泥岩路基填料的性能,通过比较MICP技术改良前后试样的物理力学指标,分析其改良效果;结合微观结构测试结果,探究红层泥岩填料的水泥-微生物协同改良机制。与单一水泥改良组相比,水泥-微生物改良组的无侧限抗压强度提高了12.31%~14.25%、渗透系数降低了6.06%~34.06%、无荷载膨胀率降至0.52%~0.65%,表明微生物的掺加对水泥改良土试样的力学强度、抗渗性和抗膨胀性均有明显提升作用。水泥水化反应和微生物矿化反应同时进行、相互促进,在二者共同作用下,生成了更多的碳酸钙晶体及水化硅酸钙(C-S-H)凝胶等胶结物质填充土颗粒间孔隙并胶结相邻的土颗粒,使得填充后试样的孔隙尺寸及数量均减小,同时增加了颗粒间的接触位点,使得相邻颗粒间胶结得更为紧密,进而改善试样内部孔隙结构、增强颗粒间胶结性能,从而提升红层泥岩填料的物理力学性能。预期研究成果可为微生物增强水泥土技术的工程应用提供参考。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸盐沉积 红层泥岩填料 力学特性 抗膨胀性 增强机理
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表面粗糙度对砂浆的MICP表面防护性能的影响
13
作者 张芮 侯福星 +2 位作者 高瑞晓 荣辉 王剑云 《材料导报》 北大核心 2025年第11期116-121,共6页
微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)被视为石材、水泥基材料、土遗址等表面防护中极具前景的技术。基于MICP的表面防护效果除了受微生物因素的影响外,还与基材的表面性质相关。本工作采用酸侵蚀法构建了具有不同表面粗糙度的砂浆试块,主要研究... 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)被视为石材、水泥基材料、土遗址等表面防护中极具前景的技术。基于MICP的表面防护效果除了受微生物因素的影响外,还与基材的表面性质相关。本工作采用酸侵蚀法构建了具有不同表面粗糙度的砂浆试块,主要研究了粗糙度对沉积碳酸钙性能的影响,并评价表面防护效果。结果表明:基材表面粗糙度越高,粘附细菌越多,脲酶活性越高,碳酸钙产量也越高。基材与碳酸钙间的机械咬合力随表面粗糙度增长而提高,使得碳酸钙粘聚性能提升。这为提高MICP表面防护效果提供了理论依据。 展开更多
关键词 表面防护 粗糙度 微生物诱导碳酸钙沉积(micp) 生物碳酸钙
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MICP胶结钙质砂动力特性试验研究 被引量：120
14
作者 刘汉龙 肖鹏 +3 位作者 肖杨 王建平 陈育民 楚剑 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期38-45,共8页
以南海某岛的钙质砂为材料进行微生物（MICP）胶结加固,通过动三轴试验和SEM微观结构试验,研究了MICP胶结钙质砂在不同胶结程度和不同动应力水平下的动强度、动变形、动孔压、有效应力路径的发展规律和MICP胶结的微观机理。结果表明：通... 以南海某岛的钙质砂为材料进行微生物（MICP）胶结加固,通过动三轴试验和SEM微观结构试验,研究了MICP胶结钙质砂在不同胶结程度和不同动应力水平下的动强度、动变形、动孔压、有效应力路径的发展规律和MICP胶结的微观机理。结果表明：通过MICP胶结的钙质砂动剪应力比和抵抗变形的能力得到明显提高,这表明MICP胶结作用能显著改善钙质砂抗液化能力。MICP胶结钙质砂的孔压发展可以分为4个阶段：初始阶段—稳定发展阶段—快速发展阶段—完全液化阶段,当孔压发展到快速阶段末期,孔压曲线出现凹槽,试样开始失稳,最后发生破坏。整个振动循环过程中土体的变形和强度变化与有效应力路径和孔压的发展密切相关,当试样发生破坏时,有效应力路径表现出循环活动性。MICP胶结作用生成了方解石结晶包裹在砂土颗粒表面或填充于砂颗粒之间,这改变了土体的性质,使得土体的黏聚力和内摩擦角均有所提高。 展开更多
关键词 micp胶结钙质砂 动强度 动应变 动孔隙水压力 有效应力路径 SEM
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MICP技术联合多孔硅吸附材料对锌铅复合污染土固化/稳定化修复的试验研究 被引量：26
15
作者 李驰 田蕾 +2 位作者 董彩环 张永锋 王燕星 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期307-316,共10页
近年来,工业和科技的快速发展使得重金属污染土固化/稳定化的修复研究成为热点。运用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合吸附材料对锌铅复合重金属污染土进行固化/稳定化的修复,通过无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验,评价处理前后污... 近年来,工业和科技的快速发展使得重金属污染土固化/稳定化的修复研究成为热点。运用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合吸附材料对锌铅复合重金属污染土进行固化/稳定化的修复,通过无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验,评价处理前后污染土的固化效果与重金属的稳定化效果,结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等检测手段,揭示MICP技术处理锌铅重金属污染土的修复机制。研究结果表明,采用MICP技术对锌铅重金属污染土进行固化/稳定化之后,可以有效降低污染土中有害重金属的浸出性。当矿化时间为10d时,试样无侧限抗压强度为942.5k Pa;铅的浸出浓度为4.20mg/L,比未处理时降低了44.81%;锌的浸出浓度为4.31mg/L,比未处理时降低了46.19%,效果显著。在此基础上,添加10%的多孔硅吸附材料后,试样无侧限抗压强度可达到1 021 kPa,强度提高了8.3%;铅的浸出浓度为2.45mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了67.81%,与单纯MICP方法处理时相比,铅浸出浓度被二次降低了41.67%;锌的浸出浓度仅为2.93 mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了63.4%,与单纯MICP方法处理时相比,浸出浓度被二次降低了31.9%。多孔硅吸附材料的添加明显提升了MICP技术对锌铅复合重金属污染土的修复效果,由于多孔硅吸附材料对重金属离子的固定与吸附,污染土中重金属的浸出浓度减小,同时,吸附材料还可以作为碳酸钙晶体沉积的核位点,加速矿化反应。该研究提出了处理重金属污染土的新技术并揭示了其修复机制,为MICP技术联合多孔硅吸附材料对现场锌铅复合重金属污染土的修复与应用提供了理论与试验依据。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 锌铅复合污染土 多孔硅吸附材料 固化/稳定化 修复机制
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MICP胶结液中尿素过量的影响研究 被引量：12
16
作者 刘志明 孙益成 +1 位作者 冯清鹏 彭劼 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期574-580,共7页
分析了研究人员对于胶结液中尿素对MICP影响的不同认识之间存在的分歧,利用水溶液试验及一维砂柱加固试验,对比研究了胶结液中尿素过量(双倍浓度)对MICP的影响。在水溶液和砂柱中,进行了三种氯化钙浓度(0.25 M,0.5 M,1.0 M)条件下尿素... 分析了研究人员对于胶结液中尿素对MICP影响的不同认识之间存在的分歧,利用水溶液试验及一维砂柱加固试验,对比研究了胶结液中尿素过量(双倍浓度)对MICP的影响。在水溶液和砂柱中,进行了三种氯化钙浓度(0.25 M,0.5 M,1.0 M)条件下尿素过量与否的对比试验。测试对比了水溶液试验过程中NH4+,Ca2+变化规律、砂柱试验中Ca2+消耗,CaCO3生成情况和砂柱无侧限强度等。研究结果表明:(1)水溶液试验中,过量的尿素在反应初期不利于尿素水解与碳酸钙沉积;(2)在砂柱试验中,过量的尿素也对MICP不利,加固后土体强度较低,加固效果较差;(3)砂柱试验中这一现象与注浆方式(间隔12 h直灌式注浆)和较短的胶结液停留时间有关;(4)在水溶液和砂柱两种环境下,低氯化钙浓度(0.25 M)情况下尿素过量对MICP的影响都最为明显。 展开更多
关键词 micp 胶结液 尿素过量 直灌式灌浆
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基于MICP技术的膨胀土变形控制机理研究 被引量：10
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作者 魏然 张丽雅 +2 位作者 肖智睿 严俊 王波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期92-96,共5页
膨胀土因强亲水性遇水浸泡变形迅速增大对渠道及边坡工程等岩土构筑物造成极大安全隐患。基于微生物诱导碳酸钙沉积技术(MICP)固化和改善土体结构的性能特点,开展了巴氏芽孢八叠球菌抑制膨胀土胀变特性试验和机理研究。研究表明,使用巴... 膨胀土因强亲水性遇水浸泡变形迅速增大对渠道及边坡工程等岩土构筑物造成极大安全隐患。基于微生物诱导碳酸钙沉积技术(MICP)固化和改善土体结构的性能特点,开展了巴氏芽孢八叠球菌抑制膨胀土胀变特性试验和机理研究。研究表明,使用巴氏芽孢八叠球菌治理膨胀土,可有效控制膨胀土膨胀变形,其在最优菌液条件下抑制膨胀变形能力可达到99.8%,表明其可行有效。此外膨胀土矿物中游离的钠、钙、锰、铝以及水分子等与菌液的综合化学作用形成的钙化颗粒起到了胶结充填与包裹作用,以及微生物作用促成的膨胀土中蒙脱石向伊利石明显转变,抑制了膨胀土遇水膨胀的能力,降低了膨胀土遇水膨胀变形程度。 展开更多
关键词 膨胀土 micp技术 变形控制 膨胀机理
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MICP纤维加筋优化电渗法加固软黏土的试验研究
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作者 胡其志 陈禹龙 +1 位作者 刘一鸣 陶高梁 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期166-175,共10页
目的为缓解传统电渗法加固软黏土过程中土体开裂和不均匀沉降等问题,改善软黏土的工程性质,提出微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合玄武岩纤维加筋优化电渗法处理效果。方法通过开展软黏土室内电渗模型试验,分析电渗过程中的排水量、... 目的为缓解传统电渗法加固软黏土过程中土体开裂和不均匀沉降等问题,改善软黏土的工程性质,提出微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合玄武岩纤维加筋优化电渗法处理效果。方法通过开展软黏土室内电渗模型试验,分析电渗过程中的排水量、电流强度和有效电阻,以及电渗处理后土体表面沉降量、含水率、抗剪强度和pH,结合SEM图像探究不同掺量的玄武岩纤维以及MICP-玄武岩纤维联合作用机制对电渗加固效果的影响机理。结果结果表明:(1)不同掺量的玄武岩纤维对电渗效果影响差异显著,纤维加入软黏土后可抑制电渗过程中的土体裂缝发展与电流衰减,掺量为0.4%的试验组最佳效果;(2)MICP技术与玄武岩纤维加筋的联合使电渗过程变得更加均衡与顺畅,有效改善了电渗固结排水导致的土体表面不均匀沉降;(3)在电渗过程中,MICP反应在土颗粒与纤维表面上生成的碳酸钙沉淀填充加固了土体,提升了土体强度均匀性;(4)MICP技术的加入在提升土体强度的同时减少了土体孔隙液的排出,降低了废液处理的压力,具有更高的环境适应性。结论该研究结果为提升电渗法加固软黏土地基的处理效果提供了新思路,拓展了加固软黏土方法新的可能性。 展开更多
关键词 电渗法 软黏土 微生物诱导碳酸钙沉淀 玄武岩纤维 土体沉降
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砂颗粒矿物成分对MICP过程的影响及机理 被引量：5
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作者 刘浩 唐朝生 +3 位作者 吕超 章君政 泮晓华 王宝军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1956-1964,共9页
微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)是一种绿色环保的新型土体加固技术,具有广泛的应用前景。为了研究砂颗粒矿物成分对MICP过程的影响,分别选用石英砂和钙质砂为代表性研究对象,利用环氧树脂胶结固化后打磨制成样片,再在配置好的菌液和胶结液... 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)是一种绿色环保的新型土体加固技术,具有广泛的应用前景。为了研究砂颗粒矿物成分对MICP过程的影响,分别选用石英砂和钙质砂为代表性研究对象,利用环氧树脂胶结固化后打磨制成样片,再在配置好的菌液和胶结液中对样片表面进行MICP处理,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及超声震荡试验定量分析了碳酸钙产量、矿物晶型、晶貌及界面胶结特性。结果表明:(1)钙质砂颗粒比石英砂颗粒更利于微生物诱导生成碳酸钙,平均单位面积碳酸钙生成量前者约为后者的5倍;(2)两种砂颗粒表面生成的碳酸钙主要为球霰石和方解石,钙质砂界面能更低,诱导生成更多的方解石;(3)石英砂表面生成的碳酸钙主要为较大的球形颗粒,而钙质砂表面的碳酸钙形貌主要为板片状;(4)微生物在钙质砂颗粒上诱导生成的碳酸钙呈现更高的界面胶结强度,经超声波震荡后,石英砂颗粒上碳酸钙的质量损失率约为钙质砂的10倍。在此基础上,运用微生物学、晶体化学、结晶矿物学等其他相关学科的理论,系统分析了石英砂和钙质砂对MICP过程及效果的影响机理,取得了新的认识,对优化MICP技术在岩土工程中的应用有重要意义。 展开更多
关键词 micp 微生物矿化 钙质砂 石英砂 晶貌晶型 矿物成分
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MICP固化粉土细菌的分布和固定规律研究 被引量：18
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作者 邵光辉 侯敏 刘鹏 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期128-134,共7页
采用一维注浆方式对50 cm长柱状粉土试样进行微生物固化试验,通过测定孔隙液中细菌数量、NH+4浓度和pH、及固化土体中的胶结CaCO_3生成量等参量,分析注浆菌液配比和胶结液浓度对细菌与反应产物沿程分布特性的影响。结果表明,当注入浓度... 采用一维注浆方式对50 cm长柱状粉土试样进行微生物固化试验,通过测定孔隙液中细菌数量、NH+4浓度和pH、及固化土体中的胶结CaCO_3生成量等参量,分析注浆菌液配比和胶结液浓度对细菌与反应产物沿程分布特性的影响。结果表明,当注入浓度为1.223×108 CFU/mL的原菌液时,固定菌与游离菌沿柱状试样渗流方向沿程衰减显著,细菌主要分布于注浆端25 cm以内,提高胶结液浓度对试样碳酸钙生成量的影响主要集中在注浆端5 cm以内区域。当注入用营养液稀释的菌液(浓度8.20×106 CFU/mL)或用营养液稀释的上清液(浓度1.80×106 CFU/mL)时,孔隙液中细菌能快速繁殖增长且分布较为均匀,吸附菌和被拦截的游离菌共同组成固定菌,对土中碳酸钙的生成量产生影响,胶结液浓度的变化对碳酸钙生成量的影响较小。研究结果表明,微生物注浆加固粉土的均匀性主要受固定菌分布的均匀性控制,将菌液或上清液稀释后注入粉土能够使固定菌沿程分布均匀,可较好地改善固化土体均匀性。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉积(micp) 粉土 微生物分布 均匀性
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