本發(fā)明涉及一種固化砂土的方法，特別是涉及一種利用微生物制備碳酸鈣固化砂土的方法。

背景技術(shù)：

生物礦化作用是一種很普遍的自然現(xiàn)象，幾乎每一種生物都能合成礦物。其中近三分之二是鈣礦，并且相當(dāng)一部分具有膠結(jié)功能。它們通過其自身的生命活動，與周圍環(huán)境介質(zhì)之間不斷發(fā)生著酶化作用，逐漸形成碳酸鈣。近年來，隨著土體中微生物的研究發(fā)展，土中已經(jīng)存在的微生物的生命活動(主要是獲取能量和碳的活動)的產(chǎn)物為工程所用的可能性在概念上已經(jīng)取得了廣泛的認(rèn)可。在這樣的大環(huán)境下，微生物固化技術(shù)應(yīng)運而生。

所謂微生物固化就是利用土中微生物的生命活動生成的代謝產(chǎn)物處理砂土等散裝或軟弱材料，以滿足工程需要。與傳統(tǒng)的加固技術(shù)相比，微生物固化技術(shù)的過程中生物能代替了機械能，微生物新陳代謝的產(chǎn)物代替了化學(xué)制品，具有清潔環(huán)保、耗能低、對土體擾動小，處理均勻等優(yōu)點，十分契合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種利用微生物制備碳酸鈣固化砂土的方法，該方法利用生物酶化作用，人工加速固化砂土。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種利用微生物制備碳酸鈣固化砂土的方法，包括以下步驟：

1)將10-20g砂子倒入容器中，使其均勻覆蓋容器底部；

2)向步驟1)所述的容器中加入膠凝液和菌液，恒溫震蕩培養(yǎng)，得到混合液；

3)定時定量從步驟2)所述的混合液中吸出少量，之后再向剩余混合液中加入定量的膠凝液和定量砂子，連續(xù)數(shù)天后得到碳酸鈣固化砂土。

其中：

所述的步驟2)還能按以下方式操作：向步驟1)所述的容器中然后加入菌液，靜置加入氯化鈣溶液，之后加入膠凝液，恒溫震蕩培養(yǎng)。

步驟1)所述的砂子的粒徑小于2mm。

步驟2)所述的膠凝液、菌液與瓶中砂子的體積為比為2∶1∶1，其中所述的膠凝液為0.5mol/L的醋酸鈣和每升該溶液加30g尿素溶解后得到混合溶液，所述的菌液是巴氏芽孢桿菌，OD600值為2.268。

所述的氯化鈣溶液的濃度為0.05mol/L，氯化鈣溶液、菌液與膠凝液的比值為1∶5∶10；所述的靜置的時間大于1小時。

步驟2)所述的膠凝液為0.5mol/L的醋酸鈣和每升該溶液加30g尿素溶解后得到混合溶液。

步驟2)所述的恒溫為10～30℃，所述震蕩的頻率為100rpm。

步驟3)所述的定時定量是指每天吸出混合液的十分之一。

步驟3)所述的向剩余混合液中加入定量的膠凝液和定量砂子，加入定量膠凝液的體積為剩余混合液體積的九分之一，所述的定量砂子的量為與之前加的砂量相同，且該砂子均勻平鋪在之前的砂子上。

步驟3)所述的數(shù)天后為14天以后。

有益效果：本發(fā)明充分利用自然界微生物資源和營養(yǎng)液中的資源，通過生物的礦化作用，加速沉積碳酸鈣固化砂土，不僅資源豐富，而且工藝簡單，環(huán)境清潔，成本低廉，最終所得到的固化砂柱整體也十分均勻無分層，上下強度也很均勻，且整體強度較大。室溫條件下的固化砂土技術(shù)，不僅可以用于軟弱地基的加固，還可以用于裂縫的修補，再生混凝土的膠結(jié)等工程。

附圖說明

圖1為對本發(fā)明得到的砂柱無側(cè)限抗壓強度試驗的應(yīng)力應(yīng)變曲線。

具體實施方式

下實施例中的膠凝液為每升0.5mol/L的醋酸鈣溶液加30g尿素溶解后得到混合溶液。

實施例1

將10～20g砂子倒入瓶中，使其均勻覆蓋瓶底，然后倒入100mL膠凝液與100mL培養(yǎng)好的菌液，再于20～30℃恒溫震蕩培養(yǎng)，之后每天吸取10mL混合液，添加10mL膠凝液，均勻加入10～20g砂子，最后連續(xù)14天后得到固化好的砂柱。

實施例2

將10～20g砂子倒入瓶中，使其均勻覆蓋瓶底，然后倒入100mL膠凝液與100mL培養(yǎng)好的菌液，再于10～20℃恒溫震蕩培養(yǎng)，之后每天吸取10mL混合液，添加10mL膠凝液，均勻加入10～20g砂子，最后連續(xù)14天后得到固化好的砂柱。

實施例3

將10～20g砂子倒入瓶中，使其均勻覆蓋瓶底，然后倒入100mL膠凝液與100mL培養(yǎng)好的菌液，再于20～30℃恒溫震蕩培養(yǎng)，之后每天吸取10mL混合液，添加10mL膠凝液，均勻加入10～20g砂子，最后連續(xù)14天后得到固化好的砂柱。

實施例4

將10～20g砂子倒入瓶中，使其均勻覆蓋瓶底，然后倒入100mL培養(yǎng)好的菌液，靜置1小時后倒入10mL的0.05mol/L的氯化鈣溶液，接著加入100mL膠凝液，再于20～30℃恒溫震蕩培養(yǎng)，之后每天吸取10mL混合液，添加10mL膠凝液，均勻加入10～20g砂子，最后連續(xù)14天后得到固化好的砂柱。