بررسی اثر تزریق نزولی بر شکل گیری بلورهای کلسیت در سیمانتاسیون بیولوژیکی خاک های ماسه یی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین

چکیده

روش سیمانتاسیون بیولوژیکی، روشی نوین برای اصلاح خاک بر مبنای رسوب کلسیم‌کربنات است. تا به امروز پژوهش‌های بسیاری در مورد آن صورت گرفته است که در آن‌ها توجه کمتری به تأثیر تزریق نزولی در شکل‌گیری بلورهای کلسیت در سیمانتاسیون بیولوژیکی خاک‌های ماسه‌یی شده است. در پژوهش حاضر، از باکتری حاوی اسپور استفاده شده است تا به کمک آن، تأثیر مولاریته و نوع تزریق (ثابت و نزولی) در مقاومت و نفوذپذیری خاک بررسی شود. لذا نمونه‌های سیمانته شده، تحت آزمایش‌های سه‌محوری، نفوذپذیری و S‌E‌M قرار گرفتند تا با استفاده از نتایج حاصل، به بررسی مورد اخیر پرداخته شود. نتایج نشان می‌دهند که نمونه‌ی سیمانته شده با غلظت ثابت 1/5 مولار، بهترین عملکرد را داشته و در تنش بیشینه‌ی ۱۵۱۹ کیلوپاسکال نسبت به ماسه‌ی تمیز، \%61/08 افزایش مقاومت داشته است. همچنین ضریب نفوذپذیری نمونه‌ی سیمانته شده با غلظت ثابت 1/5 مولار برابر 0/047 سانتی‌متر بر ثانیه بوده است که افزایش \%41/25 نسبت به ماسه‌ی تمیز را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of descending injection on the formation of calcite crystals in bio-cementation of sandy soils

نویسندگان [English]

  • M. Keshavarz bahaghighat
  • M. Azadi
D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g Q‌a‌z‌v‌i‌n B‌r‌a‌n‌c‌h, I‌s‌l‌a‌m‌i‌c A‌z‌a‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
چکیده [English]

Rapid population growth and wave of immigration to cities are growing needs to expand construction in cities. So, reinforcement of bed soil has a high importance in urban structures. The soil must be stabilized for various applications such as: decrease in erodibility, increase in loading capacity and increase in compressive strength. At the ground level, soil can be stabilized by ecological and compaction methods but in depth, improvement should be done by infusion. Injection of chemical substances is costly, destructive and it causes the destruction of the hydrological ecosystem of the improved area, in addition to, ground water may be deviated from their path. Biological cementation is a modern and environmentally-friendly method to remedy the soil that it has been developed through the linkage of civil, geochemical and microbiological fields. This method of improvement is based on Microbial Induced Calcite Precipitation sedimentation, so sedimentary bacteria is used. To date, many studies have been conducted in which less attention has been paid to the effect of descending injection on the formation of calcite crystals in the biological cementation of sandy soils. Therefore, in the present study, a type of bacterium containing spore called Bacillus pasteurii was used to help the effect of molarity as well as The type of injection (constant and descending) on soil strength and permeability should be investigated. For this purpose, biologically cemented specimens by this method were tested in tri-axial consolidated undrained test, fixed load permeability and scanning electron microscope to investigate this case using the results to be proceeded. The results show that as the concentration increases, more calcite is formed in the soil, therefore the cemented sample with a constant concentration of molar had the best performance and compared to untreated sand, % an increase of resistance and % a decrease of permeability was observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bio-cementation
  • Descending concentration
  • Constant concentration
  • Tri-axial test
  • Bacillus Pasteurii