Resumen

En la actualidad, la calcita producida en los sedimentos mediante la precipitación de carbonatos inducida por microbios (MICP) se utiliza principalmente como aglutinante de refuerzo en la arena porque las arenas son porosas y tienen una buena permeabilidad. La sabiduría convencional no considera que la MICP sea adecuada para su uso en arcilla blanda debido al pequeño tamaño de las partículas de arcilla y a su mínima porosidad. Debido al alto contenido de agua y a la compleja composición química de la arcilla, se han realizado muy pocas investigaciones y no se sabe mucho sobre el uso de MICP en arcilla blanda para mejorar la resistencia. Para este trabajo, se prepararon especímenes de arcilla blanda mezclando una solución que contenía bacterias Sporosarcina pasteurii, soluciones con diferentes concentraciones de sales nutritivas y arcilla blanda. Se llevaron a cabo pruebas de resistencia a la compresión no confinada en estos especímenes después de que se hubieran curado durante 28 días en un entorno de humedad controlada. Estas pruebas de laboratorio se utilizaron para estudiar las reacciones químicas, la resistencia de la arcilla y otros factores que influyen. Los resultados son los siguientes (1) La mezcla directa de una solución de S. pasteurii, sales nutritivas y arcilla blanda mejora considerablemente la uniformidad de la distribución espacial de las bacterias y los nutrientes en la arcilla blanda. La mezcla directa de estos componentes favorece la formación de carbonato de calcio y simplifica enormemente la preparación de la muestra de arcilla blanda. (2) Es posible utilizar el MICP para aumentar la resistencia de la arcilla blanda. En comparación con las muestras de control curadas en las mismas condiciones pero sin introducir nutrientes ni solución bacteriana, la resistencia a la compresión no confinada de las muestras tratadas con MICP puede incrementarse hasta 2,42 veces hasta alcanzar una resistencia a la compresión no confinada de 43,31 kPa. El contenido de agua en las probetas tratadas con MICP se redujo significativamente por las reacciones MICP y en un caso disminuyó del 40% al 30,73%. (3) La mejora de la resistencia de la arcilla blanda solidificada microbiológicamente es el resultado de dos procesos: la hidratación de la urea catalizada por las enzimas consume el agua de la arcilla y la calcita precipitada por las bacterias se forma en los poros del sedimento. (4) La calcita producida por los microorganismos en la arcilla blanda aumenta la abundancia de calcita desde el 0% hasta el 3,5%. (5) La fuerza de la arcilla blanda tratada con MICP varía con la concentración de los nutrientes aportados. Para las condiciones experimentales utilizadas en este trabajo, la concentración óptima de los nutrientes CaCl2-2H2O y CH4N2O es de 0,5 mol/L.

• Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
• Subjects:Water Structural engineering Asphalt Steel Concrete
• Palabras claves:arcilla blanda, resistencia a la compresión no confinada, sal de nutrientes, aumento de la resistencia, muestras tratadas, arcilla blanda solidificada, resistencia de micp, arcilla blanda varía, alto contenido de agua, prueba de resistencia a la compresión
• Keywords:soft clay, unconfined compressive strength, nutrients salt, strength enhancement, treated specimens, solidified soft clay, strength of micp, soft clay varies, high water content, compressive strength test