岩石节理中MICP反应碳酸钙沉积演化规律试验研究

作     者：肖维民 傅业姗 钟建敏 林馨 李双 XIAO Weimin;FU Yeshan;ZHONG Jianmin;LIN Xin;LI Shuang

作者机构：四川农业大学土木工程学院四川都江堰611830 村镇建设防灾减灾四川省高等学校工程研究中心四川都江堰611830 江西有色建设集团有限公司江西南昌330038 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第S02期

页      面：3851-3860页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 080104[工学-工程力学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41877195) 

主　　题：岩石力学 岩石节理 微生物诱导碳酸钙沉积 节理表面粗糙性 

摘      要：微生物诱导碳酸钙沉积技术(microbially induced carbonate precipitation,MICP)在土体加固领域应用广泛,而在岩体加固领域的研究成果还不多见。为探究岩石节理MICP加固机制,利用3D打印技术制备3组具有Barton标准剖面线形貌特征的透明树脂人工模拟岩石节理试件,采用单向非循环连续灌注方法进行岩石节理MICP试验,采用数字拍照技术实时采集岩石节理中碳酸钙沉积分布图像,在此基础上分析岩石节理MICP反应过程中的碳酸钙沉积演化规律。试验结果表明:试验过程中碳酸钙首先在试件出口角点处沉积,并不断聚集扩展形成沉积区,在出口处沿宽度方向沉积区率先连通,再沿长度和宽度方向分别朝试件入口方向和中间位置扩展,最终在岩石节理试件中形成较为明显的碳酸钙沉积区和部分沉积区,在此基础上提出碳酸钙有效沉积率定量表征岩石节理试件中不同灌注时刻碳酸钙沉积区大小,得到碳酸钙有效沉积率随灌注时间变化呈现初始沉积期、稳定沉积期和加速沉积期3个阶段趋势的演化规律,并用指数函数对其进行拟合,拟合效果良好。