EICP-木质素联合固化粉土的试验研究

张建伟　王小锯　李贝贝　韩一　边汉亮

微生物诱导碳酸钙沉淀（Microbially Induced Carbonate Precipitation，MICP）是通过在土壤颗粒接触处和土壤颗粒表面生成碳酸钙沉淀来改善土壤岩土工程性质的一种方法，目前对MICP的研究众多。近几年来，酶诱导碳酸钙沉淀技术（Enzyme Induced Carbonate Precipitation，EICP）被广泛用于土体改良等方面，EICP技术是利用脲酶将尿素水解成NH+4和CO2-3，CO2-3和Ca2+结合生成CaCO3沉淀，碳酸钙的胶结作用将土体连接在一起，能提高土体强度。在EICP技术中，矿化会产生大量碳酸钙，但是，在EICP技术中没有给碳酸钙提供成核位点[1]，生成的碳酸钙聚集形式杂乱无章，固化后的试样脆性较高，容易发生脆性破坏。为了改善这个性质，考虑向EICP技术中添加木质素，用来调节碳酸钙的晶型。

目前，把木质素和EICP结合起来改良土体的研究几乎没有，为了弥补这一空白，改良EICP技术中碳酸钙的聚集方式，利用木质素EICP联合技术，对粉土进行改良，通过三轴试验、无侧限抗压强度试验、SEM扫描电镜试验和XRD分析，研究EICP–木质素联合技术对土体宏观和微观特性的影响，试验结果表明：在EICP技术中添加木质素，可以提高土体的黏聚力和内摩擦角，无侧限抗压强度也有所提高。从微观上，添加木质素可以为EICP技术生成的碳酸钙提供成核位点，且生成的碳酸钙晶型都是稳定的方解石。

采取不同掺量的木质素对EICP固化土加以改良，进行三轴固结不排水剪切试验。取烘干后的土样过筛，取不同掺量的木质素与土样搅拌均匀，将EICP溶液代替水溶液加入粉土中进行搅拌和处理制样，然后进行三轴试验，其中，反应液浓度为0.75 mol/L，氯化钙与尿素1∶1混合。……