مروری بر تاثیر رسوب آنزیمی کربنات کلسیم با منشا گیاهی بر خواص مکانیکی خاک

روش‌های سنتی بهسازی خاک، به‌ویژه استفاده از سیمان پرتلند، علی‌رغم کارایی، به دلیل انتشار بالای کربن دی‌اکسید( c o _ 2 ) چالش‌های زیست‌محیطی قابل‌توجهی به همراه دارند. این چالش‌ها سبب شده‌اند تا روش‌های بهسازی زیست‌مبنا (bio-based) مورد توجه بیشتری قرار گیرند. رسوب آنزیمی کلسیم کربنات (enzyme-induced carbonate precipitation, eicp) به عنوان یکی از این روش‌ها، به‌منزله جایگزینی پایدار برای بهسازی خاک مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. این فرآیند با استفاده از آنزیم اوره‌آز (urease enzyme)، هیدرولیز اوره را کاتالیز کرده و با تولید یون کربنات، منجر به رسوب کربنات کلسیم ( cac o _ 3 )می‌شود. این رسوب مانند یک چسباننده عمل کرده و موجب بهبود خواص مهندسی خاک می‌گردد. مقاله حاضر به مرور مطالعات انجام‌شده بر تاثیر eicp بر خواص مکانیکی از جمله مقاومت فشاری تک‌محوره(unconfined compressive strength, ucs) و مقاومت برشی خاک می‌پردازد. تمرکز ویژه این مرور بر استفاده از آنزیم اوره‌آز با منشا گیاهی (مانند سویا و لوبیا) می‌باشد که به عنوان گزینه‌ای بالقوه اقتصادی‌تر نسبت به آنزیم‌های خالص تجاری مطرح است. تحلیل نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که روش مبتنی بر eicp با استفاده از آنزیم با منبع گیاهی، به‌ویژه در ترکیب با افزودنی‌هایی نظیر پودر شیر خشک ، بهبود قابل توجهی در مقاومت خاک ایجاد می‌کند. این بهبود به ویژه در ترکیب با افزودنی‌هایی نظیر پودر شیر خشک در افزایش مقاومت برشی و همچنین با استفاده از پودر پوسته تخم‌مرغ(eggshell powder, esp) مشاهده شده‌است. این یافته‌ها، پتانسیل استفاده از eicp گیاهی را در کاربردهای مهندسی عمران، مانند بهسازی بستر و کنترل فرسایش، نشان می‌دهند؛ اگرچه تحقیقات بیشتری برای ارزیابی عملکرد آن در مقیاس میدانی مورد نیاز است.