Estudo experimental das características de resistência do regolito lunar simulado reforçado por microrganismos

SHI Jinquan ,  

FU Guiyong ,  

LIU Hanlong ,  

XIAO Yang ,  

摘要

Para explorar o potencial do endurecimento microbiano do regolito lunar simulado como material de construção, realizou-se o reforço dos regolitos simulados CQU-L1 e CQU-L2 através da precipitação induzida por microrganismos de carbonato de cálcio (MICP). Foram realizados ensaios de compressão não confinada, testes de velocidade da onda de cisalhamento e observações microestruturais por microscopia eletrônica de varredura (MEV) no regolito simulado endurecido com diferentes números de reforço e diferentes concentrações da solução aglutinante (CS). Os resultados mostraram que, com o aumento do número de reforços MICP e da concentração da solução aglutinante, a resistência do regolito simulado endurecido aumentou significativamente. Para o mesmo número de reforços, a resistência do regolito aumentado aumentou com a concentração da solução aglutinante, com a resistência máxima da amostra reforçada 12 vezes com solução de concentração 2,0 mol/L atingindo 1,303 MPa. A velocidade da onda de cisalhamento no solo apresentou tendência semelhante ao aumento da resistência à compressão não confinada, atingindo uma velocidade máxima de 508 m/s. O reforço por injeção microbiana foi menos eficaz no CQU-L1 em comparação com o CQU-L2 devido ao tamanho de partícula mais fino do CQU-L1, o que causou uma redução mais significativa na permeabilidade sob o mesmo número de reforços, reduzindo assim o número efetivo de reforços. Resultados do MEV indicam que, com o aumento do número de reforços e da concentração da solução aglutinante, estruturas mais densas se formam nos poros do regolito endurecido, sendo o carbonato de cálcio predominantemente na forma de esferulitas. O reforço microbiano promete oferecer uma nova forma para a construção lunar, mas é necessário aprimorar o método de reforço com base na granulometria e nas características físico-químicas do regolito lunar.

关键词

Precipitação induzida por microrganismos de carbonato de cálcio; regolito lunar simulado; resistência à compressão não confinada; velocidade da onda de cisalhamento; construção lunar

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