微生物诱导矿化材料耐高低温及耐风蚀性能研究论文设计

I摘 要MICP 技术作为一种新型的环境友好型技术，具有反应迅速、过程可控、天然无害等特性，越来越多地被运用到土地加固和土壤改良上，但由于沙漠环境严酷而复杂，该技术能否适应其多变的气候还有待研究考证。因此本课题以微生物固化风沙土在沙漠中的应用为工程背景，研究微生物诱导固化材料在沙漠这种复杂环境下的耐高低温和耐风蚀特性。本课题利用巴氏芽孢杆菌作为试验菌种，通过其自身的新陈代谢与外界营养物质交换的生成碳酸钙的特性，将风沙土矿化，提高试件的整体性和强度。通过查阅相关文献，将高分子材料和黄原胶引入矿化试验中，制作改良的MICP 试件（MICP+A 试件、MICP-B 试件），对比不同矿化技术之间的差别。将试件进行高低温循环试验，研究 3 种固化技术在高低温条件下的外观、强度、孔隙率以及微观变化；将 3 种材料试件分别进行风沙吹蚀试验，通过质量损失吹蚀率，表观形貌变化等分析各材料在不同工况下耐风沙吹蚀性能的优劣。试验结果表明：微生物诱导矿化材料内部孔隙较多且在高低温循环周期作用下易发生碳酸钙晶体性状改变从而引起试样破坏，造成孔隙度增加、强度降低；添加高分子材料 A、黄原胶 B 的微生物诱导矿化材料与传统微生物诱导矿化材料耐高低温性能有明显差异，其中 MICP+A 材料较其他 2 种材料更耐高低温环境的变化。对于风沙吹蚀试验下的 3 种材料，在不同风速，不同角度下都会发生不同程度的磨损破坏，由于传统 MICP 试件在试件强度以及密度等方面都较改良后的 MICP 试件要差，因而在相同工况条件下，其发生吹蚀破坏的概率也较大。经过多组对照试验，得出 3 种材料中 MICP-B 试件耐风蚀性能表现最优秀。关键词：微生物诱导矿化技术；沙漠风沙土；高低温循环；风沙吹蚀 IIAbstractAs a new type of environment-friendly technology, MICP technology has the characteristics of rapid response, process controllability, and natural harmlessness. It is increasingly used in land reinforcement and soil improvement. However, due to the harsh and complicated desert environment, the MICP technology Whether technology can adapt to its changing climate remains to be studied. Therefore, this project takes the application of microbial solidified aeolian soil in the desert as an engine...