Melhoramento do solo de Sandy através da precipitação Microbialmente induzida da calcita (MICP) pela imersão

Como uma tecnologia biológica da melhoria de terra, a precipitação microbialmente induzida da calcita (MICP) é capaz de melhorar Propriedades da engenharia do solo. Foi usado para realçar a força, a rigidez, e a permeabilidade do solo. A técnica de micp tem ganhado muita atenção para a melhoria do solo no mundo^1,2,3,4. A precipitação do carbonato ocorre naturalmente e pode ser induzida por organismos não patogénicos que são nativos ao ambiente do solo⁵. A reação biogeoquímica do micp é impulsionada pela existência de bactérias ureolíticas, ureia e uma solução rica em cálcio^5,6. A Bacillus de sporosarcina é uma enzima de urease altamente ativa que catalisa a rede de reação em direção à precipitação da calcita^7,8. O processo de hidrólise da ureia produz amônio dissolvido (NH^{4 +}) e carbonato inorgânico (co₃^2-). Os íons carbonáticos reagem com íons de cálcio para precipitar como cristais de carbonato de cálcio. As reações de hidrólise da ureia são mostradas aqui:

O CaCO precipitado₃ pode lig as partículas da areia junto para melhorar as propriedades da engenharia do solo micp-Tratado. A técnica de micp tem sido aplicada em diversas aplicações, como a melhora da força e rigidez do solo, reparo de concreto e remediação ambiental^{9,10,11,12, 13} anos de ^{, 14} anos de ^{, quinze anos}.

Zhao et al.¹⁶ desenvolveram um método de imersão para preparar amostras tratadas com micp. Um molde flexível do contato cheio feito do geotêxtil foi usado neste método. O CaCO precipitado₃ distribuiu uniformemente ao longo de suas amostras tratadas com micp. Bu et al.¹⁷ desenvolveram um molde de contato completo rígido para preparar amostras de feixe tratadas com micp por meio de um método de imersão. A amostra tratada com MICP preparada por este método usando um molde de contato completo rígido pode formar a forma de feixe adequado. A amostra tratada com MICP foi dividida em quatro e os teores de CaCO₃ foram medidos. O teor de CaCO₃ variou de 8,4 ± 1,5% a 9,4 ± 1,2% em peso, o que indicou que o caco₃ distribuiu uniformemente nas amostras tratadas com micp pelo método de imersão. Estas amostras tratadas com MICP também obtiveram melhores propriedades mecânicas. Esses bioespécimes tratados com MICP atingiram uma força de flexão de 950 kPa, semelhante à de 20-25% de amostras tratadas com cimento (600-1300 kPa). Li et al.¹⁰ adicionaram fibra discreta distribuída aleatoriamente no solo arenoso e trataram o solo pelo método de imersão do micp. Encontraram que a força de cisalhamento, a ductilidade, e a tensão da falha do solo MICP-tratado foram realçadas obviamente adicionando a fibra apropriada.

O método de imersão para o micp tem sido melhorado continuamente^10,16,17. Este método pode ser usado para preparar amostras de solo tratadas com MICP e materiais de construção pré-fabricados tratados com MICP, como tijolos e vigas. As dimensões diferentes da geometria do molde da preparação da amostra foram desenvolvidas. As fibras foram adicionadas nas amostras tratadas com MICP para aprimorar suas propriedades. Este protocolo detalhado foi pretendido documentar os métodos da imersão para o tratamento de MICP.