微生物产物对土体性能影响的试验探究

• 作 者: 万青
• 出 处: 武汉轻工大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 胞外多糖 黏土 含水率 抗剪强度 压缩性

随着我国基建产业的不断发展,为了解决土体实际存在的问题,新型的学科间的交叉研究方向受到广泛关注。虽然传统的土壤改良剂例如石灰、波特兰水泥等对于改善土体强度是有效的,但是会有环境不友好、成本偏高等缺陷。由于微生物是天然存在于土壤内部的,微生物的生命活动和物理化学作用可以改变土体的抗压强度、抗剪能力、变形模量等土体的相关的力学性质。因此可将土体视为一整块活的生态系统,拟借用微生物对土体进行处理,进而形成一套将生物化学环境和岩土工程融合在一起的综合的创新和可持续的环境友好型的处理方法。为了探究微生物产物对土体的直接影响,本文采取将提纯后的微生物产物EPS(胞外多糖)分别按照1%、2%、3%的质量分数掺入黏土,对黏土进行改性,养护不同时间后探究其对黏土物理化学性质等的影响。经过土的含水率试验、直接剪切试验、固结慢剪试验、扫描电镜SEM试验以及X射线衍射试验,来探究改性黏土的含水率、抗剪强度和压缩性等特性。由上述试验,得出研究成果及结论如下:1.掺入EPS后改性黏土的含水率会略有提高。EPS对黏土的胶凝保水作用得以体现。2.掺入EPS后改性黏土的粘聚力是显著降低的,EPS的掺量越高,改性黏土的粘聚力降低得越多。这虽然在广义上对地基承载力是不利的,但是对于某些黏土需要绿色生态护坡或者在文物遗迹处的特殊土体需要降低土的粘聚力的情况下,这是值得考虑的改性方向。3.掺入EPS后改性黏土的内摩擦角有两种变化趋势。当养护时间较短时,内摩擦角相对空白组是呈减小趋势。1%EPS掺量的试样内摩擦角较空白组降低了8.78%,2%EPS掺量的试样粘聚力较空白组降低了4.09%,3%EPS掺量的试样粘聚力较空白组降低了0.73%。当养护时间较长时,内摩擦角相对空白组试样呈现增大趋势。1%EPS掺量的试样的内摩擦角较空白组增大了115.7%,2%EPS掺量的试样内摩擦角较空白组增大了98%,3%EPS掺量的试样内摩擦角较空白组增大了51.72%。4.掺入EPS后改性黏土的压缩性呈增大趋势,改性土体由低压缩性土体变为中压缩性土体,这对于有需要增大土体的压缩性的需求时,有实际应用价值。