检索结果-南通市图书馆

工程地质学报 2024年第1期32卷 236-264页

作者：王双娇李志清田怡帆李燕明周应新李丹丹中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 中冶华亚建设集团有限公司武汉430083 北京中岩天地科技有限公司北京100102 云南省交通投资建设集团有限公司昆明650100 云南会巧高速公路有限公司会泽654200

微生物岩土工程技术作为一种新兴的生态友好型岩土体改良加固技术,应用前景广阔。但限于理论水平和研究手段,该技术仍存在较多不足,难以实现高效固化,由此成为大规模现场应用的瓶颈。而提升固化效率的关键在于明确其作用原理和影响机制... 详细信息

微生物岩土工程技术作为一种新兴的生态友好型岩土体改良加固技术,应用前景广阔。但限于理论水平和研究手段,该技术仍存在较多不足,难以实现高效固化,由此成为大规模现场应用的瓶颈。而提升固化效率的关键在于明确其作用原理和影响机制。文章梳理了微生物诱导碳酸钙沉积技术(MICP)的研究现状,系统归纳了固化原理和改良岩土体的物理力学特性,并分析得出固化效率主要受到反应物自身和外部环境两方面的影响。当前MICP技术已初步应用于土体固化、裂缝修复、防渗处理、污染修复及微生物水泥等领域,但由于矿化难以均匀、反应物不经济、微生物及脲酶活性期短且受环境干扰大、代谢产物附带毒性、现场应用性差,该技术目前主要限于实验室水平。作者分别提出了可能的突破与改进方向,并结合实验室成果指出豆粕进行菌体扩培和脲酶供给的碳源优势,以及将磷石膏作为现场钙源的环保性和经济性,以期为从事微生物岩土工程研究与技术开发的人员提供参考。

关键词：微生物岩土工程微生物地质工程微生物诱导碳酸钙沉积巴氏芽孢杆菌脲酶磷石膏

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微生物成因土工材料实验及应用研究

微生物成因土工材料实验及应用研究

引用

作者：沈吉云清华大学

学位级别：硕士

微生物矿物学的最新研究表明,一些微生物,为其提供合适的条件,可以在几天内生成数量可观的微生物成因碳酸钙沉淀,其成份和天然石材类似,同时可以作为一种粘结剂,将松散的砂粒粘合成坚硬的块体。这一发现在砖石古建修复及地基处理中有巨... 详细信息

微生物矿物学的最新研究表明,一些微生物,为其提供合适的条件,可以在几天内生成数量可观的微生物成因碳酸钙沉淀,其成份和天然石材类似,同时可以作为一种粘结剂,将松散的砂粒粘合成坚硬的块体。这一发现在砖石古建修复及地基处理中有巨大的应用前景,成为刚刚发展起来的新兴交叉学科——微生物岩土工程学最重要的研究方向,在国际土木工程界引起了广泛关注。本文采用巴氏芽孢杆菌(Sporosarcina pasteurii)诱导碳酸钙沉淀,首先在试管中得到微生物成因碳酸钙,并对其微观结构、化学成份进行了分析。分析结果表明,所得碳酸钙沉淀具有特殊的微观结构,主要成份为方解石和球霰石,本文分析认为其微观结构和其表征力学性质具有一定的内在联系。本文同时通过一系列实验研究分析了温度、体系中离子浓度、体系pH值等因素对微生物生成碳酸钙的影响,并对该微生物生成碳酸钙的能力和速度进行了实验研究。其后,将该技术用于风化岩石表面的防护,发现对于形状不规则的岩石,生成的MCP集中在岩石尖角等区域,对于形状规则的岩石,则可以生成一层均匀的碳酸钙保护层。进一步将此技术用于粘土砖裂缝修复,修复后的粘土砖抗拉强度最高可达0.5MPa。最后,将该技术用于小尺寸砂柱的粘结,粘结后的砂柱单轴抗拉强度达0.2MPa,通过SEM观察发现粘结后的砂柱中仍存在大量孔隙。为了能够更好地理解并控制MCP在砂柱孔隙中的生成,在更大尺寸的砂柱中进行了一系列实验。所得大尺寸砂柱单轴抗压强度最高为1.38MPa,生成的碳酸钙占孔隙体积10-17%之间,样品灌浆后仍可保持较高的渗透系数(6.383E-3.425E-2cm/s)。经过多组大尺寸砂柱粘结实验发现,要得到强度、渗透性及均匀性可控的高质量微生物成因土工材料,需要考虑多个因素的影响,包括所用微生物OD值、微生物用量、砂粒粒径级配及碳酸钙生成量等等。本文通过上述实验研究,验证了微生物成因碳酸钙用于砖石古建修复及地基处理的可行性,为该领域提供了一种崭新的思路,开辟了国内微生物岩土工程学研究的先河。

关键词：微生物成因碳酸钙微生物岩土工程微生物灌浆地基加固脲酶

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

碳酸钙矿化菌的分离筛选、矿化性能及其应用初探

碳酸钙矿化菌的分离筛选、矿化性能及其应用初探

引用

作者：杨明浩成都理工大学

学位级别：硕士

近年来,微生物诱导碳酸钙矿化(MICP)技术已被广泛用于解决各种环境问题,包括生物固化、生物水泥、CO固存、重金属和放射性核素的修复等。该项技术具有绿色、节能和环保的优点,有望带来较好的生态效益和经济效益。在众多的碳酸钙矿化菌中... 详细信息

近年来,微生物诱导碳酸钙矿化(MICP)技术已被广泛用于解决各种环境问题,包括生物固化、生物水泥、CO固存、重金属和放射性核素的修复等。该项技术具有绿色、节能和环保的优点,有望带来较好的生态效益和经济效益。在众多的碳酸钙矿化菌中,碳酸酐酶矿化菌可以从外界固存CO,脲酶矿化菌反应迅速,应用广泛,此二者是目前MICP研究热点。所以筛选具有碳酸酐酶和脲酶活性的碳酸钙矿化菌株,对于MICP的研究与应用具有十分重要的意义。在前人对碳酸钙矿化细菌的研究中,从喀斯特地貌的碳酸盐沉积物中筛选出了许多具有碳酸钙矿化能力的菌种,表明喀斯特地貌是与碳酸钙矿化微生物资源研究重点领域。本研究以具有喀斯特地貌的四川九寨沟为采样地,首先在探索碳酸盐沉积物与水样细菌群落组成的基础上,分离筛选碳酸钙矿化菌种并对其进行矿化性能测定,最后利用自主筛选的矿化菌种进行岩土工程应用的初步研究,以期对碳酸钙矿化微生物的应用研究提供菌种资源和技术支持。具体研究结果如下:通过高通量测序和传统微生物培养方法对九寨沟采集沉积样和水样进行微生物群落组成分析,发现变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、浮霉菌门(Planctomycetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)是其中的主要细菌门。与其他喀斯特环境的微生物群落组成相似,表明九寨沟的喀斯特地貌,微生物资源丰富,是筛选碳酸钙矿化微生物的潜在场所。从沉积物样品中分离筛选出4株碳酸酐酶矿化菌,通过分子生物学鉴定,分别为白色杆菌属(Leucobacter sp.)、苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)、弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。发现白色杆菌属和苍白杆菌属菌株的碳酸钙矿化性能,扩大了我们对于环境中碳酸钙矿化菌株的认识。经过XRD、SEM分析证实,4株碳酸酐酶矿化菌都能诱导形成稳定的方解石晶体。从沉积物样品中分离筛选出2株脲酶矿化菌,通过鉴定分属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和弯曲假单胞菌(Pseudomonas geniculata)。通过脲酶活性对比,发现U5菌株(0.79 U)脲酶活性高于U3菌株(0.63 U),与高脲酶活性模式菌巴氏芽孢八叠球菌(0.80 U)相当。同时U5菌株诱导了71.7%的钙离子矿化,高于U3菌株(66.7%)。所以通过两株菌的对比,选择U5菌株进行后续岩土工程应用研究。利用U5菌株进行对砂柱胶结和黏土改性应用研究。实验结束后通过砂柱无侧限抗压强度和粘土水稳性改良对应用效果进行评价。实验表明,砂柱无侧限抗压强度最高达到1.82 MPa,碳酸钙沉积量最高达到13.4%,砂粒周围充满碳酸钙晶体。对黏土改性效果进行评价发现,MICP技术增强了黏土水稳性,在黏土表面形成一层白色、致密的硬化壳。同时评估了两种MICP黏土改性方法,单相注浆和两相注浆方式。结果表明MICP单相注浆方式为胶结提供可控的窗口期,对于黏土水稳性改善起到重要作用。综上所述,本文从微生物群落分析、菌株筛选、砂柱胶结和黏土改性等多方面对整个MICP体系进行了系统研究,为后期进一步的碳酸钙矿化微生物和MICP研究与发展提供了优良的菌种资源和技术支持。

关键词：微生物群落结构碳酸钙矿化碳酸酐酶脲酶微生物岩土工程

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：