این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۸، شماره ۱، صفحات ۱۰۱-۱۱۲
عنوان فارسی بهبود خواص مقاومتی و نفوذپذیری ماسه‌بادی‌ به روش بیولوژیکی
چکیده فارسی مقاله امروزه با توجه به رشد جمعیت و لزوم توسعه ساخت و ساز در زمین‌های حاشیه‌ای و نامرغوب بکارگیری روش‌های کارآمد و اقتصادی جهت اصلاح خاک از جمله مباحث مهم و مورد نیاز در مهندسی ژئوتکنیک می‌باشد. در همین راستار روش‌های بهسازی زیادی در دنیا در حال اجرا می‌باشند البته هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارا می‌باشند که یکی از عمده‌ترین معایب در برخی روش‌های موجود عدم سازگاری آنها با محیط‌زیست می‌باشد. روش بهسازی بیولوژیکی روشی خلاقانه، نوین و سازگار با محیط‌زیست می‌باشد که با استفاده از میکروارگانیسم‌ها و فرآیندهای بیوشیمیایی منجر به تشکیل کربنات کلسیم می‌گردد. این رسوب باعث چسپیدن ذرات خاک به‌یکدیگر می‌شود و خواص مقاومتی و فیزیکی خاک را بهبود می‌بخشد. در این پژوهش عملکرد کشت مختلط در برابر کشت منفرد میکروارگانیسم‌ها در افزایش مقاومت تک‌محوری و کاهش نفوذپذیری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات تک‌محوری نشان داد که مقاومت تک‌محوری خاک بهسازی‌شده توسط کشت منفرد و مختلط به ترتیب 7/527 کیلوپاسکال و 8/771 کیلوپاسکال می‌باشد که نسبت به مقاومت خاک بهسازی‌نشده افزایش چشمگیری یافته‌است. نتایج آزمایش نفوذپذیری بار افتان نشان داد که نفوذپذیری خاک بهسازی‌شده نسبت به خاک بهسازی‌نشده کاهش چشمگیری داشته‌است. در مجموع عملکرد کشت مختلط در مقایسه با کشت منفرد مطلوب‌تر بوده و منجر به افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری قابل توجهی گردیده‌است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله بهسازی بیولوژیکی،کشت مختلط،مقاومت تک‌محوری،نفوذپذیری،
عنوان انگلیسی Improving strength and physical properties of sand by biological method
چکیده انگلیسی مقاله Due to population growth and land scarcity, especially in big industrial cities, many ground improvement projects are required annually for new developments. Moreover appropriate ground improvement techniques are also required to encounter dust storms and desert expansion which are common environmental problems in many countries. Thus looking for more efficient and comprehensive methods in the field of soil improvement seems to be an essential necessity. Although a lot of improvement techniques are in use around the world, they have their own advantages and disadvantages. Chemical, physical, mechanical, biological and electrical techniques may be named as the common methods of soil improvement. Some of the methods, particularly those using cement and other toxic chemical grout, may cause environmental problems which limit their usage. The biological stabilization seems to be a promising technique to control the expansion of dune sand deserts and in turn encountering the problem of dust storms. This paper reports the likely potentials of application of biological treatment on dune sand samples taken from Kerman deserts. As an environmental friendly method, biological improvement presents an innovative, novel technique in which microorganisms present in the natural soil are employed to initiate biochemical processes leading to deposition of calcium carbonate. This procedure bonds soil particles to each other and improves soil physical and strength properties. Microbial-induced calcite precipitation (MICP) is an innovative technique that harnesses bacterial activities to modify geotechnical properties of soils. In microbial-induced carbonate precipitation method, urea is hydrolyzed by bacteria and calcium carbonate precipitate is formed by a network of biochemical reactions. The bacteria acts as a biochemical reaction network controller and so power supply of bacteria is very important. Nutrients needed by the bacteria are CO_2,N,P,K,Mg,Ca,Fe generally. In this research study a hybrid microorganism was prepared in the laboratory and injected into cylindrical sand samples of 100mm length and 47mm diameter. In this context, mixed culture performance was compared with that of single culture bacteria in terms of the treatment efficiency regarding strength enhancement of dune sand samples. Sporosarcina urea bacteria was used as single culture and Sporosarcina urea+Bacillus subtilis were used as hybrid culture. Cementation solution by dissolving 1 mole of urea and 2 moles calcium chloride per liter of distilled water were prepared. Unconfined compression test results as an indicator of the strength properties showed that the microbial-induced carbonate precipitation method increases the unconfied strength of samples. Unconfied strength of the improved samples by single and mixed culture were obtained 527.7 kPa and 771.8 kPa, respectively, that these amount is 16.6 and 23 times of unconfied strength of sandy samples. Falling head test results as an indicator of the physical properties showed that the microbial-induced carbonate precipitation method decreases the permeability factor of samples. Permeability factor of the improved samples by single and mixed culture compared to sandy samples has decreased 50.5% and 60%, respectively. increasing unconfied strength and decreasing permeability factor of improved samples by mixed culture to single culture is for this reason that Bacillus subtilis increases urea hydrolysis rate and the rate of precipitation of calcite. Finally precipitated calcium carbonate has been shown by SEM.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله بهسازی بیولوژیکی,کشت مختلط,مقاومت تک‌محوری,نفوذپذیری
نویسندگان مقاله مرتضی خالقی |
دانشگاه صنعتی اصفهان

محمد علی روشن ضمیر |
دانشکده مهندسی عمران

نشانی اینترنتی https://mcej.modares.ac.ir/article_12051_26654e898b4e3760a7d3fd96c2ede207.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات