【摘要】：我國(guó)分布著面積廣泛的鹽漬土,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)有重大影響。其中粗顆粒鹽漬土以其明顯的溶陷性,造成較多工程建設(shè)問(wèn)題。本文創(chuàng)新性的利用微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)(MICP)對(duì)人工配制粗顆粒鹽漬土進(jìn)行加固,并研究了加固前后試樣的宏觀力學(xué)性能及細(xì)觀加固機(jī)理。首先,第二章確定了尿素水解作為為生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)主要機(jī)理,并通過(guò)正交化實(shí)驗(yàn)確定尿素水解MICP過(guò)程的最優(yōu)化試驗(yàn)條件,其中包括脲酶活性、尿素濃度及鈣離子濃度等因素。進(jìn)一步,于第三章搭建MICP加固平臺(tái),并于第四章利用所確定得最優(yōu)試驗(yàn)條件,對(duì)人工配制粗顆粒鹽漬土進(jìn)行MICP加固。接著對(duì)加固后的試件進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),同時(shí)對(duì)加固前后的土樣進(jìn)行SEM、XRD等微觀試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理和分析。最終,基于上述宏細(xì)觀試驗(yàn)結(jié)果的分析,于第五章探究MICP加固粗顆粒鹽漬土的機(jī)理,并改變含鹽量、細(xì)顆粒含量等參數(shù),確定其對(duì)MICP加固粗顆粒鹽漬土的過(guò)程的影響。本文針對(duì)于鹽分溶陷性敏感的粗顆粒鹽漬土,提出不同于以往物理加固、化學(xué)加固的微生物加固方式對(duì)粗顆粒鹽漬土工程力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改良。將微生物引入傳統(tǒng)土木工程領(lǐng)域,不僅能在理論上大幅提升粗顆粒鹽漬土的工程性能指標(biāo),而且手段成熟后,能極大的減少工程造價(jià),并且實(shí)現(xiàn)粗顆粒鹽漬土工程性能革新性的提升。這一思路也可以對(duì)未來(lái)工程領(lǐng)域的學(xué)科科研項(xiàng)目給予一定的指導(dǎo)和借鑒。
【圖文】：

<0.25 0.25-0.5 0.5-1.0 1.1-2.0A10 39.1*80 0% 20% 20% 60% 1% 1A20 39.1*80 0% 20% 20% 60% 3% 1A30 39.1*80 0% 20% 20% 60% 5% 1A445 39.1*80 0% 20% 20% 60% 1% 1A545 39.1*80 0% 20% 20% 60% 3% 1A645 39.1*80 0% 20% 20% 60% 5% 1B145 39.1*80 20% 20% 20% 40% 5% 1B245 39.1*80 40% 20% 20% 20% 5% 1B345 39.1*80 60% 20% 20% 0% 5% 13.2.3 土樣加固模具設(shè)計(jì)參考已有的科研經(jīng)驗(yàn)，模具作為試件的邊界，對(duì)試件的強(qiáng)度發(fā)育及加固效果有顯著的影響。其中，模具采用高滲透性的柔性材料最為合適。為了保證加固效果，我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖 3-2 的柔性邊界模具，，用于加固過(guò)程中盛放粗顆粒鹽漬土的容器。保證其容易脫膜和透水性，我們采用雙層透水材料，將其縫制為 d=39.1mm，h=80mm.的標(biāo)準(zhǔn)三軸試件尺寸。以便于進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

圖 3-3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)示意圖及實(shí)物圖根據(jù)細(xì)菌生存的最適溫度及加固效果最好的溫度，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室溫度條件定為室溫（25℃）。上述粘結(jié)液環(huán)境物質(zhì)組成分別包括：氯化銨-10g/L；白胨-8g/L；尿素-30 g/L；氯化鈣-55.5 g/L。其主要目的是為 MICP 加固過(guò)要的鈣源和細(xì)菌所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。磁力攪拌器是為保證在加固過(guò)程中，環(huán)境內(nèi)各組成物質(zhì)均一分布，氣泵是為了給環(huán)境提供微生物生存所需要5 土樣加固流程設(shè)計(jì)土樣具體的配置流程如圖 3-4 所示。首先按照上述的土樣制備過(guò)程將試驗(yàn)樣進(jìn)行篩分、混合、清洗及烘干，同時(shí)將菌液進(jìn)行配制，以達(dá)到試驗(yàn)要濃度和活性；隨后將菌液與土樣均勻拌合，置入前述固定液中進(jìn)行 MI同時(shí)進(jìn)行無(wú)菌土樣同環(huán)境的空白加固試驗(yàn)。室溫條件下養(yǎng)護(hù)七天，取出脫模備用以進(jìn)行接下來(lái)的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。其中需要注意的是空白所需要的土樣也要按照相同的整體的流程進(jìn)行制備。而后進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU448

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2573205