【摘 要】
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微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）可以有效地提高粉土的力学性能,但在实际应用中,仍存在很多制约工程应用的因素。微生物加固粉土地基时,采用注浆的方式均匀性差;从砂土到粉土再到黏土,采用搅拌的方式进行微生物固化的效果不理想,因为MICP反应速率快,在搅拌的过程中破坏了大量已形成的粒间胶结。减缓MICP的反应速率,在搅拌完成后再形成粒间胶结,能够改善MICP的固土效果。因此,反应速率是制约MICP在实际工
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（项目号 No.51578293）；
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微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）可以有效地提高粉土的力学性能,但在实际应用中,仍存在很多制约工程应用的因素。微生物加固粉土地基时,采用注浆的方式均匀性差;从砂土到粉土再到黏土,采用搅拌的方式进行微生物固化的效果不理想,因为MICP反应速率快,在搅拌的过程中破坏了大量已形成的粒间胶结。减缓MICP的反应速率,在搅拌完成后再形成粒间胶结,能够改善MICP的固土效果。因此,反应速率是制约MICP在实际工程应用中的重要因素。本文主要基于微生物诱导碳酸钙沉淀原理,探索了缓释尿素和低溶钙盐控制MICP反应速率的方法,分析了缓释尿素和低溶钙盐控制MICP反应速率的有效性与内在机理。验证了缓释尿素控制MICP反应速率的可行性;研究了三种低溶钙盐在溶液环境下MICP的反应速率;研究了低溶钙盐和缓释尿素对控制MICP在固化粉土时的反应速率的作用。本文主要结论如下:（1）缓释尿素能够控制MICP的反应速率。在溶液试验中,木质素/含铜蒙脱土缓释尿素和木质素/蒙脱土缓释尿素都对控制MICP的反应速率起到了一定的作用,并且对MICP的反应效率产生的负面影响不大。其中,木质素/含铜蒙脱土缓释尿素控制反应速率的效果比木质素/蒙脱土缓释尿素更强。（2）在采用缓释尿素进行MICP加固砂土时,缓释尿素试样的反应速率低于标准尿素试样;在4d内,缓释尿素试样的无侧限抗压强度和碳酸钙生成量低于标准尿素试样;在2d处,标准尿素试样的MICP反应基本完成,而缓释尿素试样的反应仍在进行中。（3）低溶钙盐对MICP反应速率有控制作用。在低溶钙盐的溶液试验中,试样在同样时间内的碳酸钙生成量随着钙盐溶解度的上升而增加。综合考虑反应速率和反应效率,三种低溶钙盐中表现最优的是硫酸钙。（4）采用低溶钙盐（二水硫酸钙）进行MICP加固粉土时,在4d内,低溶钙盐试样的无侧限抗压强度和碳酸钙生成量随时间增长,对控制MICP固化粉土的反应速率具有一定的效果。（5）同时采用缓释尿素和低溶钙盐进行MICP加固粉土时,在8d内,同样时间下,缓释尿素试样比仅使用低溶钙盐的低溶钙盐试样具有更低的无侧限抗压强度,试样中的碳酸钙生成量更少。缓释尿素和低溶钙盐共同作用时,对MICP反应速率的控制效果更明显。
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