【摘 要】
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微生物诱导沉积碳酸钙（MICP）技术因其高效率、绿色环保等优点在土体加固领域得到越来越广泛地应用。它是通过利用微生物产生的脲酶代谢作用,将环境中的营养盐诱导生成碳酸钙沉积在砂土间,从而起到加固砂土的作用。但鉴于细菌活性较难控制、细菌体积较大等问题导致的加固体不均匀、强度不足等现状,有学者提出了酶诱导沉积碳酸钙（EICP）技术和大豆脲酶诱导碳酸钙沉积（SICP）技术,它们是直接利用小分子的脲酶代替产
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微生物诱导沉积碳酸钙（MICP）技术因其高效率、绿色环保等优点在土体加固领域得到越来越广泛地应用。它是通过利用微生物产生的脲酶代谢作用,将环境中的营养盐诱导生成碳酸钙沉积在砂土间,从而起到加固砂土的作用。但鉴于细菌活性较难控制、细菌体积较大等问题导致的加固体不均匀、强度不足等现状,有学者提出了酶诱导沉积碳酸钙（EICP）技术和大豆脲酶诱导碳酸钙沉积（SICP）技术,它们是直接利用小分子的脲酶代替产生脲酶的微生物,使加固体较为均匀,并且加固强度得到有效提升。本文探究了MICP、EICP、SICP不同来源脲酶活性随时间的变化规律,通过水溶液试验分析了MICP反应的影响因素和海水环境下的反应机理,以及EICP和SICP的催化剂最适浓度,最后采用基于3种技术的5种不同方法,即菌液、菌液提纯脲酶、添加脱脂奶粉的菌液提纯脲酶、大豆提纯脲酶、添加黄原胶的大豆提纯脲酶,在海水环境下诱导加固钙质砂进行试验,主要研究认识如下:（1）不同脲酶的活性在17天内随时间的整体变化趋势一致,均在前2天内活性最高,而后逐渐降低,且不同脲酶对低温（4℃）和常温（25℃）有不同的适应性,每种脲酶的整体强度差异明显。（2）根据MICP水溶液试验生成沉淀物的SEM、EDS和XRD测试结果,推出海水环境下的MICP反应比去离子水环境下的反应过程增添了,海水中Mg2+、Ba2+等与CO32-、OH-胶结生成Mg5（CO3）4（OH）2·4H2O、Ba CO3等晶体的过程。EICP和SICP水溶液试验确定了脲酶添加剂脱脂奶粉的浓度为10 g/L、大豆豆粉的浓度为130 g/L时,碳酸钙生成量最高。（3）对MICP、EICP和SICP技术诱导加固的钙质砂砂柱,进行无侧限抗压强度、碳酸钙含量和SEM电镜测试,结果表明,EICP和SICP加固的钙质砂试样均较MICP加固体均匀,除菌液提纯脲酶外,其余EICP/SICP技术抗破裂效果较MICP显著提升。
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