Vergleichende Studie zu mikrobiellen Methoden zur Reparatur von Gesteinsrissen

ZHAO Hanghang ,  

ZHAO Zihua ,  

YANG Xing ,  

WU Huanran ,  

ZHANG Jingchen ,  

SUN Guangchao ,  

LIU Shuang ,  

LIU Hanlong ,  

XIONG Jianning ,  

摘要

Die mikrobielle induzierte Carbonatfällung (MICP) hat bereits Anwendungspotential im Bereich der Rissreparatur in Gesteinen gezeigt, aber vergleichende Studien zu verschiedenen mikrobiellen Reparaturmethoden sind begrenzt. Durch Farbunterscheidung, Messung der Calciumcarbonat-Ablagerung und Direkt-Scherprüfung wurden fünf mikrobiologische Reparaturmethoden an Gesteinsrissen verglichen: Monophasiges Injektionsverfahren, zweiphasiges Injektionsverfahren, mikrobieller Schlamm, Auffüllung mit Gesteinspulver und Keimbildung mit Gesteinspulver. Scanning-Elektronenmikroskopie (SEM) und energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS) wurden eingesetzt, um den Mechanismus der mikrobiellen Rissreparatur zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Auffüllen mit Gesteinspulver das ursprüngliche Gesteinspulver in den Rissen fixieren kann, wodurch der Farbunterschied zwischen repariertem Bereich und Originalgestein minimiert wird; mikrobieller Schlamm weist die höchste Ablagerung von Calciumcarbonat in den Rissen auf, während das monophasige Injektionsverfahren und die Keimbildung mit Gesteinspulver die niedrigsten Ablagerungen zeigen; das zweiphasige Injektionsverfahren und die Auffüllung mit Gesteinspulver weisen die beste Scherfestigkeit auf, wobei mikrobieller Schlamm die niedrigste Festigkeit bietet. Die mikroskopische Analyse ergab, dass die MICP-Technologie eine dichte zementartige Schicht aus Calciumcarbonat auf der Oberfläche der Risse bildet, wobei der Scherverlust in den Poren innerhalb des Calciumcarbonat-Zements auftritt. Insgesamt sind das zweiphasige Injektionsverfahren und die Auffüllung mit Gesteinspulver die effektivsten Methoden zur Rissreparatur in Gesteinen.

关键词

mikrobiell induzierte Carbonatfällung; Gesteinsrisse; Injektionsverfahren; mikrobieller Schlamm; Auffüllung mit Gesteinspulver; Keimbildung mit Gesteinspulver

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