【摘 要】
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南海岛礁是中国“一带一路”建设的重要支撑.作为岛礁工程的主要建筑材料和地基,钙质砂具有高孔隙、易破碎和强度低等不良特性,难以直接满足工程建设要求.为了改善钙质砂的力学特性,并减少极端暴雨冲刷导致的侵蚀问题,提出微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)协同纤维加筋(FR)改性技术,采用喷淋工艺,对浅表层钙质砂进行改性处理,并考虑胶结液浓度(0.5,1.0,1.5,2.0 mol/L)和纤维掺量(0.1％,0.2％,0.3％,0.4％)对处理效果的影响.通过开展超微型贯入及模拟暴雨冲刷试验,结合冲刷后滤出溶液的电导率
【机 构】
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南京大学地球科学与工程学院,江苏 南京 210023;香港理工大学土木及环境工程学系,香港
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南海岛礁是中国“一带一路”建设的重要支撑.作为岛礁工程的主要建筑材料和地基,钙质砂具有高孔隙、易破碎和强度低等不良特性,难以直接满足工程建设要求.为了改善钙质砂的力学特性,并减少极端暴雨冲刷导致的侵蚀问题,提出微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)协同纤维加筋(FR)改性技术,采用喷淋工艺,对浅表层钙质砂进行改性处理,并考虑胶结液浓度(0.5,1.0,1.5,2.0 mol/L)和纤维掺量(0.1％,0.2％,0.3％,0.4％)对处理效果的影响.通过开展超微型贯入及模拟暴雨冲刷试验,结合冲刷后滤出溶液的电导率变化,对比分析了不同处理方式下钙质砂的胶结固化程度和抗侵蚀能力.研究结果表明:①MICP技术可以有效胶结钙质砂,改善其力学性质,胶结液浓度越高,试样碳酸钙含量和贯入阻力越高,2.0 mol/L固化效果最佳;②纤维的加入能显著提升MICP的固化效果,纤维掺量对微生物固化试样的力学特性有重要影响,峰值贯入阻力随纤维掺量先增加后减小,最优纤维掺量为0.2％;③经过MICP固化处理后,试样在模拟暴雨条件下表现出较好的抗雨蚀能力,侵蚀量小于未处理试样的1/7,加入纤维后胶结试样的抗侵蚀能力更佳.MICP-FR协同作用可以高效改善钙质砂的工程特性,能在岛礁建设、海岸开发过程中发挥积极作用.
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