بهسازی چسبندگی ماسه‌های سیلت‌دار به روش زیست میکروبی (مطالعه موردی ماسه‌های سیلت‌دار فیروزکوه ایران)

این روزها با توجه به گسترش خطوط حمل و نقل زمینی، احداث راه ها بر روی خاک های مسئله دار امری اجتناب ناپذیر می باشد. معمولاً مهمترین مشخصه خاک های مسئله دار، مقاومت پایین و تراکم پذیری بالای آنها می باشد. لذا مشخصات مکانیکی این خاک ها لازم است از طریق بهسازی زمین تقویت گردد. از اینرو در سالهای اخیر،  تلاش بسیاری محققان بر ارائه روش هایی مبتنی بر رعایت مسائل زیست محیطی بوده است. یکی از روش هایی که اخیراً در بهسازی خاک های ماسه ای مورد توجه قرار گرفته است، رسوب کلسیت به روش زیست میکروبی (micp ) است. در این مقاله بمنظور تسریع در رسوب کلسیت از یکی از گونه های باکتری باسیلوس، تحت عنوان باسیلوس پاستوری در نقش کاتالیزور این واکنش شیمیایی استفاده شده است. در یک برنامه آزمایشگاهی با انجام 5 آزمایش برش مستقیم، اثر زمان بر بهبود چسبندگی خاک ماسه ای سیلت دار نمونه گیری شده از منطقه فیروزکوه ایران بررسی گردید. مدت زمان های در نظر گرفته شده برای آزمایش ها؛ گذشت 3، 7، 14، 21 و 28 روز از عملیات بهسازی زیست میکروبی بوده است. نتایج این تحقیقات نشان داد که بطور کلی با گذشت زمان، چسبندگی خاک های ماسه ای سیلت دار بهسازی شده به روش زیست میکروبی افزایش می یابد که این موضوع نشان از نقش رشد سلول های باکتری و تسریع در پیشرفت فرایند micp و رسوب کریستال های کلسیت در منافذ خاک است. نتایج حاصل از تصاویر sem نیز گواه موارد مذکور است. با این وجود نرخ رشد باکتری ها تابع میزان رشد بهینه آنها یا حجم منافذ باقیمانده خاک می تواند کاهنده یا افزاینده باشد.

Improvement of Cohesion of Silty Sands by Biological Microbiology (Case Study: Firouzkooh Silty Sands, Iran)

Nowadays, construction on problematic soils is inevitable owing to the growing scarcity of land worldwide. Problematic soils are commonly characterized by low strength and high compressibility. Thus, the mechanical properties of these soils should be improved. In recent years the researchers have attempted to present approaches based on environmental measurements. One of the methods recently considered in the improvement of sandy soils, is MicrobialInduced Calcite Precipitation (MICP). In order to accelerate the MICP process, it is possible to improve the soil structure cementation and soil engineering properties by creating Urea microorganism. In order to do this, a solution containing bacterial cell and cementation is required which includes urea and one of the Calcium ion sources such as CaSO4.2H2O, CaCl2. 2H2O, CaCl2. In this paper, in order to accelerate the calcite precipitation, a Bacillus bacterium called Bacillus Pasteurii is used as catalyzer of this chemical reaction. In order to investigate the effectiveness of time factor on improving cohesion of silty sand from Firouzkooh city, Iran, an experimental study consisting of 5 direct shear tests were performed. The time taken for the experiments was 3, 7, 14, 21 and 28 days from MICP. The results of this research demonstrated that, over time, cohesion of improved silty sandy soils increased by biomicrobial method. This indicates the role of the growth of bacterial cells and accelerates the progress of the MICP process and the precipitation of calcite crystals in the pores. The results from scanning electron microscope (SEM) confirmed this finding. SEM images indicated that the rate of calcite precipitation increases with time. However, the rate of growth of bacteria depends on their amount of optimal growth or volume of residual pores of the soil that can be decreasing or increasing.