基于微生物矿化的砂体胶结强度及耐久性试验研究

微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)是岩土工程领域中新兴的新型绿色环保地基加固技术之一。基于砂土固化的力学性能和微观测试，研究了MICP技术的固化效果。研究结果表明，微生物水泥胶结砂柱最高强度可达37.9 MPa，抗渗性能可从胶结前的1.72×10^-2cm/s提高至7.66×10^-7cm/s；经100次冻融循环后，试件外观完整，无明显缺陷和掉砂；冻融50次时强度损失率为17.0%，胶结砂体具有良好的抗冻耐久性能。40 mm×40 mm×160 mm棱柱体标准试件抗压强度为13.5 MPa，抗折强度为4.5 MPa;70 mm×70 mm×70 mm立方体标准试件抗压强度为8.6MPa。微观结构检测可知，石英砂表面与颗粒之间沉积着不同数量的方解石，随着胶结强度的增加，方解石沉积量逐渐提高至趋于稳定，生成量为10%～25%，砂柱孔隙率由34.8%逐渐降至12.1%，且微观孔结构逐渐细化、密实。