通过微生物诱导的石沉 (MICP) 凝固的岩沙的抗风侵蚀的实验研究

科学领域:

• 地质技术工程 地质技术工程
• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 微生物诱导的石沉 (MICP) 为土壤固化提供了一种环保且具有成本效益的方法.
• MICP利用微生物活动沉碳酸 (CaCO3),增强土壤的强度和稳定性.
• 气流沙带来了挑战,因为它容易受到风侵蚀的影响,影响基础设施和生态系统.

研究的目的:

• 为了验证MICP的可靠性和有效性,用于凝固岩沙.
• 为了研究不同风速,通缩角度和侵蚀周期对固化沙的质量损失率的影响.
• 为了分析MICP处理的岩沙的微观结构变化.

主要方法:

• 在MICP固化岩沙上进行小规模风洞测试.
• 系统地改变风速 (7-13 m/s),通缩角度 (0-45°) 和风侵蚀周期 (1-5).
• 使用X射线衍射 (XRD),里埃变换红外光谱 (FTIR) 和扫描电子显微镜 (SEM) 进行微观结构分析.

主要成果:

• 随着风速,通缩角度和侵蚀周期的增加,质量损失率增加.
• 即使在13米/秒的速度下,固化的沙子也只有63.6%的质量损失,显示出优越的抗风侵蚀性.
• SEM和FTIR证实了CaCO3晶体分布在沙面,孔隙和粒子之间,提供凝固效应.

结论:

• MICP是一种可靠和有效的方法,可以提高岩沙对风侵蚀的抵抗力.
• 由MICP沉的CaCO3充当粘合剂,显著改善了沙子的结构完整性.
• 这项研究强调了MICP在干旱和半干旱地区的防尘和土壤稳定方面的潜力.