海水环境下巴氏芽孢杆菌驯化及钙质砂固化效果研究

作     者：肖瑶 邓华锋 李建林 程雷 朱文羲 XIAO Yao;DENG Hua-feng;LI Jian-lin;CHENG Lei;ZHU Wen-xi

作者机构：三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2022年第43卷第2期

页      面：395-404页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.U2034203) 湖北省自然科学基金创新群体项目(No.2020CFA049) 三峡大学学位论文培优基金项目(No.2020BSPY001)。 

主　　题：海水环境 梯度驯化 钙质砂 巴氏芽孢杆菌 微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP) 

摘      要：为了提升微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术在海洋环境下对钙质砂的加固效果,在以往研究的基础上,设计进行了人工海水环境下巴氏芽孢杆菌多梯度人工驯化培养试验,并结合MICP固化钙质砂柱的力学试验和微细观结构分析,对巴氏芽孢杆菌的驯化效果进行了综合评价。结果表明:(1)海水环境下五梯度驯化后细菌的菌液浓度可达到淡水环境的97%以上,其与胶结液作用后碳酸盐的生成量较淡水环境下有一定幅度提高;(2)驯化后的巴氏芽孢杆菌具有很好的温度适应能力,在10~30℃温度下均有较好的MICP性能;(3)海水环境下加固的钙质砂柱无论是碳酸盐生成量还是无侧限抗压强度均较未驯化前高,尤其是五梯度驯化后的细菌,驯化后的细菌菌体变小,在海水环境生成的碳酸盐(碳酸钙和碳酸镁)晶体更小,更加致密,能更好地填充钙质砂颗粒的孔隙并胶结相邻的钙质砂颗粒,具有更优异的MICP性能。相关研究思路和方法可为MICP技术在海洋环境钙质砂地基加固方面的研究与应用提供参考。