基于微生物诱导碳酸钙的岩体结构面修复试验

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.07.024

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (7): 1033-1037.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.07.024

基于微生物诱导碳酸钙的岩体结构面修复试验

刘冬，邵安林，赵鑫，金长宇

(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2017-09-25 修回日期:2017-09-25 出版日期:2018-07-15 发布日期:2018-07-11
通讯作者: 刘冬
作者简介:刘冬(1990-)，男，辽宁本溪人，东北大学博士研究生；邵安林(1963-)，男，黑龙江肇东人，东北大学教授，博士生导师，中国工程院院士；金长宇(1979-)，男，辽宁鞍山人，东北大学教授.冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51109035)； “十二五”国家科技支撑重点计划项目(2016YFC0801605); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N170104025).国家自然科学基金资助项目(51171041).

Healing Experiment for Rock Mass Structural Plane Based on Bacterially Induced Calcium Carbonate

LIU Dong， SHAO An-lin， ZHAO Xin， JIN Chang-yu

School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2017-09-25 Revised:2017-09-25 Online:2018-07-15 Published:2018-07-11
Contact: SHAO An-lin
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摘要/Abstract

摘要： 针对混合花岗岩开展了巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉积的结构面修复试验研究.在实验室内对巴氏芽孢杆菌活化培养，利用电导率变化量表征巴氏芽孢杆菌脲酶活性，考察其生长规律与理化特性.借助XRD，EDS及SEM等手段对结构面处巴氏芽孢杆菌诱导产物进行分析.研究表明，选用22~28h培养后的菌液，巴氏芽孢杆菌脲酶活性最高;30℃，pH为8的理化环境最适合巴氏芽孢杆菌生长繁殖;巴氏芽孢杆菌在结构面处的沉积产物为5~10μm的立方体状碳酸钙晶体，以螺旋位错结晶方式生长，最终将结构面胶结在一起，达到结构面修复的目的.

关键词: 岩体, 结构面, 微生物, 修复, 碳酸钙

Abstract: Sporosarcina pasteurii-induced calcium carbonate precipitation was used to heal structural planes of migmatitic granite. Conductivity variations was applied to characterize the urease activity for bacteria liquid to investigate the growth law and physicochemical properties of Sporosarcina pasteurii after curing in activated culture. Additionally， microscopic methods including XRD， EDS and SEM were conducted to analyze the induced products of Sporosarcina pasteurii on structural planes. The results show that， the urease activity for bacteria liquid of Sporosarcina pasteurii is the highest after curing 22 ~ 28 hours. The optimum physicochemical environment for Sporosarcina pasteurii growth is 30℃ at pH 8. The sediment product produced by Sporosarcina pasteurii on structural planes is cubic crystals with a side length of 5~10μm， and they grow in a way of screw dislocation to backfill and then repair structures planes.

Key words: rock mass, structural plane, bacteria, healing, calcium carbonate

中图分类号:

TU502

刘冬，邵安林，赵鑫，金长宇. 基于微生物诱导碳酸钙的岩体结构面修复试验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(7): 1033-1037.

LIU Dong， SHAO An-lin， ZHAO Xin， JIN Chang-yu. Healing Experiment for Rock Mass Structural Plane Based on Bacterially Induced Calcium Carbonate[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(7): 1033-1037.

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Healing Experiment for Rock Mass Structural Plane Based on Bacterially Induced Calcium Carbonate

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