MICP复合材料固化软土一维固结试验及机理研究

摘要

微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术广泛应用于土体改良,其生态友好特性符合当今环境保护和可持续发展理念。然而由于软土的特殊工程性质,MICP加固软土的研究鲜有报道。文章研究了微生物—砂井与微生物—生物炭两种复合材料加固软土的一维固结压缩试验,实验方法分别采用微生物—砂井联合真空排水法和微生物—生物炭直接拌合法,探究了砂井数量、生物炭掺量对加固效果的影响,基于扫描电子显微镜(SEM)测试与XRD衍射试验,获得了固化软土的微观结构特征。结果表明:经MICP作用后的软土孔隙比随砂井数量和生物炭掺量的增加显著降低,当生物炭掺量在一定范围(8%左右)内能够减小压缩系数,增大压缩模量。碳酸钙含量测定结果显示碳酸钙生成量随深度增加逐渐减少,分布具有不均匀性。微观测试表明:两种实验方法处理后的软土中均出现大量碳酸钙聚集体且填充于颗粒接触处,碳酸钙晶体类型主要为球霰石。