绿色低碳化学固化技术研发是“双碳”背景之下实现淤泥质地基快速加固的有效保障。为此,创新性提出活性纳米SiO2联合微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)协同技术对淤泥进行固化改性,通过试样无侧限抗压强度、pH变化、Ca2+利用率和扫描电镜等手段分析其加固效能与作用机理。 结果表明: ①当纳米SiO2掺量不高于0.1%时,SiO2-MICP固化淤泥试样抗压强度随纳米SiO2掺量增加而增大;②相比未添加纳米SiO2的MICP固化试样,0.5、1和2 mol/L Ca2+浓度下0.1%纳米SiO2联合MICP固化试样抗压强度对应提升64.21%、10.28%和75.98%;③纳米SiO2可为MICP提供新成核位点且填充孔隙,诱导淤泥试样中生物矿物由文石向方解石转化,且凝胶产物生成促进试样强度进一步升高;④纳米SiO2提高胶结液中Ca2+利用量和利用率,并调节液相环境中pH值水平。微生物诱导产生生物CaCO3(发挥胶结、填充、架桥等作用)和纳米SiO2物化效应(即矿物生长新成核位点、微集料填充、胶凝产物),二者联合作用促使淤泥固化体力学特性的提升和微观骨架的构建。
%U http://ckyyb.crsri.cn/CN/10.11988/ckyyb.20230818