大豆脲酶诱导碳酸钙固化黄土的强度试验研究

摘要

大豆脲酶诱导碳酸钙沉积(SICP)是一种植物酶微生物矿化技术，为了探究其在黄土工程中的应用前景，开展0～4.5 mol/L胶结液浓度下固化黄土的不固结不排水三轴试验，分析固化前、后黄土强度及应力-应变关系，通过SEM和XRD测试固化前、后黄土微观结构变化和矿物组成。结果表明，随胶结液浓度增大，黄土强度先增大后减小，胶结液浓度为2.5 mol/L时，强度最大；经SICP固化后，黄土强度显著提升，最大为2 066.63 kPa,较未固化土至少增大1.31倍。SEM测试表明，SICP固化生成的碳酸钙晶体可以填充土粒孔隙，胶结部分土颗粒，进而提高土体强度；XRD测试表明，固化前后黄土的主要矿物成分不变，但固化后碳酸钙晶体的衍射峰数量和高度明显增加。成果可为应用SICP技术固化黄土提供新思路。

关键词

黄土 / 强度特性 / 大豆脲酶诱导碳酸钙沉积(SICP)技术 / 三轴试验 / 微观机理

基金资助

宁夏回族自治区重点研发计划项目(2021BEG03023); 国家自然科学基金项目(52368050); 宁夏自然科学基金项目(2023AAC03038); 宁夏回族自治区重点研发计划项目(引才专项)(2022BSB03067); 宁夏大学研究生创新项目(CXXM2023-17)