CN107632019A - 一种微生物加固裂隙岩体机理试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种微生物加固裂隙岩体机理试验方法，属于裂隙岩体加固机理和岩石力学实验室设备领域。包括以下步骤：制作透明玻璃仿真单裂隙模型；对合玻璃裂隙模型上盘与下盘(完全吻合)，采用固定边框进行固定；定制玻璃裂隙模型的溶液输入端容器和溶液输出端容器，进行安装，并进行接口密封；组装试验器材，输入微生物与营养液的混合溶液进行试验；调节灯管光线亮度设置照相机参数进行微生物产生矿化作用全过程的拍摄。该发明能对微生物矿化作用产生钙化物质及其迁移的全过程进行观察记录。用于研究微生物矿化作用加固裂隙岩体机理研究，并可进行相关影响因素的敏感性分析。试验方法简便快捷，成本低廉。
Description
技术领域
本发明是一种微生物矿化作用加固裂隙岩体机理的试验方法，可用于研究微生物矿化作用加固裂隙岩体机理研究，属于裂隙岩体加固机理和岩石力学实验室设备领域。
背景技术
微生物矿化作用产生钙化物质在岩土体表面和裂隙间沉淀积累，弥补和粘结岩土体的孔隙/裂隙，对岩土体进行加固，并增强岩土体的整体性和强度。这是一种创新的环保的加固技术。对于岩土体内部粘接情况，肉眼看不到，目前只能通过岩土体强度试验的方法来检验经过加固后的强度得到提升，但是对于内部是否完全填充，是否有未填充的孔隙、裂隙，微生物矿化作用产生的钙化物质的分布情况，目前尚缺少合适的试验方法进行观察。需要研发一种能观测微生物矿化作用过程和钙化物质产生和迁移过程的试验方法，对这种微生物矿化作用加固现象进行分析研究，并深入揭示矿化作用的加固机理。
发明内容
本发明针对裂隙岩体加固机理和岩石力学实验室设备领域的机理探索问题，提供一种揭示微生物矿化作用机理的试验方法，观测微生物矿化作用过程和钙化物质产生和迁移过程，并能对微生物矿化作用的影响因素进行敏感性分析。
本发明采用如下技术方案：
1.制作透明玻璃仿真单裂隙模型。寻找一块含有长大天然裂隙的岩体，把岩体裂隙的一面清扫干净，制作裂隙表面的模具，然后采用同样的方法制作与模具互补的另一块模具。采用铸模方式制作透明玻璃裂隙模型。
2.对合玻璃裂隙模型上盘与下盘(完全吻合)，采用固定边框进行固定。
3.定制玻璃裂隙模型的溶液输入端容器和溶液输出端容器，进行安装，并进行接口密封。
4.组装试验器材，输入微生物与营养液的混合溶液进行试验。调节灯管光线亮度。设置照相机参数进行微生物产生矿化作用过程的拍摄。
本发明具有如下优点：
1.制作透明玻璃裂隙模型，裂隙真实模仿岩体天然裂隙，透明玻璃可观察裂隙修复过程，可全程记录微生物矿化作用产生钙化物质填充裂隙的过程，对微生物矿化作用加固机理进行解释。
2.裂隙间可填充不同厚度的砂粒，可用于对比研究不同厚度砂粒对加固效果的影响程度。
3.可根据室内光线强度调节灯管亮度。
4.相机支架可根据拍摄角度进行调节。
5.试验方法简便快捷，成本低廉。
附图说明：
图1为透明玻璃仿真单裂隙模型。
图2为微生物加固裂隙岩体机理试验方法示意图。
图中：1，透明玻璃仿真单裂隙模型上盘；2，仿真单裂隙；3，透明玻璃仿真单裂隙模型下盘；4，透明玻璃仿真单裂隙模型；5，模型固定框架；6，支架；7，玻璃裂隙模型的溶液输出端容器；8，玻璃裂隙模型的溶液输出端容器出水口；9，相机支架；10，高清数码相机；11，玻璃裂隙模型的溶液输入端容器；12，玻璃裂隙模型的溶液输入端容器进水口；13，硅胶管；14，灯管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
1.制作透明玻璃仿真单裂隙模型。
2.按示意图2对试验工具和器材进行组装，并对容器接口进行密封。
3.根据环境光线调节灯管亮度。
4.设置高清数码相机拍摄参数。
5.从硅胶管采用恒定压力或者恒定流量方式输入微生物与营养液的混合溶液。
6.对试验过程进行全程拍摄。
7.待裂隙面被微生物矿化作用产生的钙化物质完全填充后停止试验，拆下透明玻璃仿真单裂隙模型。
8.把透明玻璃仿真单裂隙模型用稀盐酸进行清洗，把裂隙间的钙化物质溶解掉，把裂隙上的残渣清理干净。
9.根据高清数码相机记录数据，进行微生物矿化作用过程机理的分析。
Claims (7)
1.一种微生物矿化作用加固机理试验方法，其特征在于：透明玻璃仿真单裂隙模型、高清数码相机记录微生物矿化作用过程、试验装置等。
2.根据权利要求1所述透明玻璃仿真单裂隙模型，其特征在于：根据实际岩体天然裂隙制作透明玻璃仿真裂隙，裂隙形态特征真实，并且裂隙可填充不同厚度的砂粒，对微生物矿化作用影响因素进行敏感性分析，同时透明玻璃易观察裂隙中物质发展动态。
3.根据权利要求1所述高清数码相机记录微生物矿化作用过程，其特征在于：高清数码相机记录可根据研究需要进行参数设置，可全程记录微生物矿化作用过程，记录的数据可用于程序化处理分析，并对微生物矿化作用加固机理进行分析和深入挖掘。
4.根据权利要求1所述试验装置，其特征在于：相机支架可根据拍摄角度进行调节。
5.根据权利要求1所述试验装置，其特征在于：可根据环境光线条件灯管亮度。
6.根据权利要求1所述试验装置，其特征在于：透明玻璃仿真单裂隙模型被钙化物质填充后可用稀盐酸进行溶解和清洗，透明玻璃仿真单裂隙模型可进行重复利用。
7.根据权利要求1所述试验装置，其特征在于：可采用恒定压力或者恒定流量方法进行微生物与营养液混合溶液的输送，并且可根据裂隙填充程度调节压力和流量。
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| CN107064472A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-18 | 河海大学 | 一种微生物注浆加固圆柱砂样的试验装置及试验方法 |
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