[发明专利]新型微生物矿化碳酸盐胶凝材料加固钙质砂土和沙漠沙的方法

说明书

本发明公开一种新型微生物矿化碳酸盐胶凝材料加固钙质砂土和沙漠沙的方法，包括消石灰或硝酸钙质量占比1、固碳菌质量占比2、泡沫二氧化碳质量占比1、钙质砂土和/或沙漠沙质量占比为10，混合反应形成生物碳酸盐水泥，待反应结束后凝固。

技术领域

本发明涉及一种新型微生物矿化碳酸盐胶凝材料加固钙质砂土和沙漠沙的方法。

背景技术

水土防治中，沙尘防治和钙质砂土的加固一直都是非常重要的两点，现有的防治方法中有采用植树植草固化砂土的，但是这种方法时间周期太长，还有直接采用工业水泥加固钙质砂土的，但是这种方法形成的固化层有很明显的工业水泥痕迹，与周围环境很难融为一体，而且也会对周围环境造成污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够更加环保且快速地在钙质砂土和沙漠沙上形成凝固层的新型微生物矿化碳酸盐胶凝材料加固钙质砂土和沙漠沙的方法。

为此，本发明提供的新型微生物矿化碳酸盐胶凝材料加固钙质砂土和沙漠沙的方法，包括将消石灰或硝酸钙质量占比1、固碳菌质量占比2、泡沫二氧化碳质量占比1、钙质砂土和/或沙漠沙质量占比为10，混合反应形成生物碳酸盐水泥，待反应结束后凝固。

本发明的技术效果：本发明中消石灰或硝酸钙与水溶液接触形成氢氧化钙溶液或硝酸钙溶液，微生物的作用是将二氧化碳转化为碳酸根，与氢氧化钙溶液或硝酸钙溶液反应生成生物碳酸钙胶凝材料，将松散的固钙质砂土和沙漠沙固结并具有一定的力学性能，例如：采用本发明加固获得沙漠沙硬度测试为10，一般介于8-12，而钙质沙土的抗压强度可以达到2 兆帕，其硬度和抗压强度均达到较高等级，能够快速形成固化层，其固化效率更高，时间更短。本发明中主要采用细黄链霉菌等固碳菌固化，并反应形成生物碳酸盐水泥，因此其更加环保，而且固化后的表面颜色等痕迹与周围环境差别不大，尤其适用于景区和公园内山体的加固等。

附图说明

图1为钙质砂的粒径分布图。

图2为钙质砂的扫描电镜图。

图3为钙质砂的XRD图谱。

图4为土体的XRD图谱。

图5为钙质砂土采用生物固结形成砂土柱后的加固效果图。

图6为土体的扫描电镜图。

图7为钻管打设入土体中并通过泵送机构输送混合溶液的示意图。

图8为复合微生物碳酸盐胶凝材料的XRD图谱。

图9为复合微生物碳酸盐胶凝材料胶结钙质砂的XRD图谱。

图10为复合微生物碳酸盐胶凝材料胶结钙质砂的SEM图像。

具体实施方式

以下对本发明进行进一步详细说明，其中描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的新型微生物矿化碳酸盐胶凝材料加固钙质砂土和沙漠沙的方法，包括将消石灰或硝酸钙质量占比10％、固碳菌质量占比20％、泡沫二氧化碳质量占比10％、其余为钙质砂土和/或沙漠沙混合反应形成生物碳酸盐水泥，待反应结束后凝固。

实施例1：将硝酸钙质量占比1、细黄链霉菌质量占比2、泡沫二氧化碳质量占比1制成溶液喷洒在沙漠沙上，在沙漠沙表面反应形成生物碳酸盐水泥，待反应结束后凝固。钙质砂在经过上述处理后内部结构发生了如下表1变化。

表1钙质砂的物理性质