بهسازی خصوصیات مکانیکی خاکهای دانه ای بوسیله سمنتاسیون بیولوژیک

در بسیاری از نقاط جهان خواص مکانیکی خاک برای مقاصد عمرانی مناسب نمی باشد. بعضی از ساختمان ها، جاده ها، خطوط راه آهن معمولآ نشست می کنند و نیازمند نگهداری هستند. خاکریزها و شیب ها ناپایدار می شوند و سواحل و رودخانه ها در معرض فرسایش قرار می گیرند. زمین لرزه ها نیز می توانند باعث روانگرایی رسوبات شل شده و در نهایت به سازه ای که در بالای آن قرار گرفته آسیب می رسانند. همچنین پروژه های احیاء اراضی که موضوع اساسی و مهم آنها تراکم مصالح می باشد نیازمند یک شیوه کارا و کم هزینه می باشد.بهسازی خاک می تواند یکی از کاراترین شیوه ها برای پروژه هایی از این قبیل باشد. بهسازی خاک با افزودن موادی به آن به منظور بهبود خواص مکانیکی( تراکم پذیری ،سختی، مقاومت برشی،نفوذپذیری و...) انجام می پذیرد. رسوب میکروبی سنگ آهک (mcp) مقاومت و سختی خاک ماسه ای را افزایش می دهد و این یکی از مقرون به صرفه ترین روش هایی است که می تواند جایگزین مناسبی برای سیمان شیمیایی در بسیاری از پروژه های بهسازی باشد. mcp نتیجه هیدرولیز اوره توسط آنزیم اوره آز ترشح شده از میکروارگانیزم ها می باشد. به واسطه این واکنش آنزیمی، ph افزایش می یابد و کریستال سنگ آهک روی سطح ذرات و بین حفرات خاک رسوب می کند و نهایتا منجر به اتصال ذرات به یکدیگر و انسداد حفرات خاک می شود. در این روش سازگار با محیط زیست، مقادیر کمتری انرژی و هزینه مصرف می شود. در این تحقیق از یک سویه باسیلوس هوازی اختیاریsporosarcina pasteurii (dsm33) به عنوان میکروارگانیزم تولید کننده اوره آز برای رسوب کربنات کلسیم استفاده گردید. برای تحلیل نتایج از تفسیر آزمایش مقاومت فشاری تک محوری محدود نشده ،سه محوری زهکشی شده ، xrd و sem استفاده شد. مقاومت فشاری بدست آمده 1/7 مگاپاسگال بود که از نقطه نظر مکانیکی این مقاومت در محدوده مقاومت فشاری سنگ های نرم قرار می گیرد و گویای این موضوع است که رسوب میکروبی کریستال سنگ آهک، خاک ماسه ای ریزدانه را به ماسه سنگ تبدیل نموده است. این مقاومت در پروژه های بهسازی خاک، بیش از حد معمول (2-5 مگاپاسکال) است. بنابراین این روش می تواند در خاک های دانه ای برای بهبود خواص مکانیکی خاک، افزایش ظرفیت باربری، کنترل فرسایش، پایدار سازی شیب ها و کاهش خطرات روانگرایی مورد استفاده قرار گیرد. کلید واژه: رسوب میکروبی سنگ آهک، سمنتاسیون زیستی، مقاومت فشاری تک محوری محدود نشده، آزمون سه محوری، sporosarcina pasteurii، بهسازی زمین