[发明专利]一种可脱模微生物注浆加固粉土的试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种可脱模微生物注浆加固粉土的试验装置及方法，装置由GDS压力控制器、储浆装置、反应装置和滤液收集瓶4部分组成。通过GDS压力控制器提供压力，精确控制注浆速度，使浆液缓慢均匀注入土样中。反应装置中的制样桶采用两瓣有机玻璃管对接而成，既能保证装置的密封性，又可以方便完整的脱模。本发明利用微生物矿化技术固化粉土，采用分步注入菌液和胶结液的方法，较好的避免了胶结液和菌液的直接混合造成注浆口的堵塞。同时采用从下往上注浆的方式，使得注浆液能够较好的均匀分布于土样中，保证土样固化的均匀性与完整性。

技术领域

本发明属于利用微生物加固土体室内试验工具的技术领域，特别涉及一种可脱模微生物注浆加固粉土的试验装置及方法。

背景技术

微生物岩土技术是目前岩土工程最具革新性的技术领域之一，这一技术创造性地利用丰富的天然无毒害微生物资源改变岩土微观结构和组成，进而提高其工程力学性质，包括强度、刚度和渗透性等。微生物岩土技术的研究和应用多集中于岩土体加固、沙土液化防治、土石砖类建筑文物修复和混凝土裂缝修复等。由于细菌自身体积的大小限制，目前微生物岩土技术多应用于孔隙较大的砂体或混凝土裂缝的修复等，而对于孔隙度较小的粉土，仍存在注浆难以注入、加固效果不均匀等关键性问题。

因微生物矿化的快速高效、价格低廉以及对环境友好等优点，利用微生物加固土体的试验研究日益增多，特别是微生物固化细粒土的室内试验，具有重要的工程指导意义，由于在微生物固化过程中，主要是通过生成碳酸钙完成相邻土颗粒之间的连接，碳酸钙同样会使得土体与模具内壁胶结，采用常规的挤压脱模方法，难以从模具中完整、无损的取出固化后土样，对微生物固化粉土实验数据的准确性造成严重影响，不利于试验结论的得出。

综上所述，利用微生物矿化技术加固粉土仍存在着以下的不足：

1）粉土空隙较小，导致微生物注浆难以注入以及加固效果不均匀；

2）利用微生物矿化技术固化土样，往往会造成土样与模具之间的粘连，致使固化后土样脱模困难，难以获得完整的固化后试样。

发明内容

发明目的：为了解决上述现有技术中存在的问题和不足，本发明提供了一种可脱模微生物注浆加固粉土的试验装置及方法，从而解决粉土试样注浆难，微生物固化不均匀以及试样脱模结构破坏等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种可脱模微生物注浆加固粉土的试验装置，包括GDS压力控制器、储浆装置、反应装置、滤液收集瓶和软管；

所述储浆装置包括储浆下半桶、柔性膜、储浆装置上半桶、储浆装置上底板、储浆装置下底板和3个立柱；所述柔性膜放置在储浆装置下半桶和储浆装置上半桶之间，柔性膜的边缘利用储浆装置上半桶和储浆装置下半桶对接夹住，并将储浆装置上半桶和储浆装置下半桶分成封闭的二个空间，对接后的储浆装置上半桶和储浆装置下半桶放置在储浆装置上底板和储浆装置下底板之间，储浆装置上底板和储浆装置下底板上均留有均匀分布的3个立柱孔，3个立柱穿过立柱孔并利用蝶形螺帽将对接后的储浆装置上半桶和储浆装置下半桶卡住；

所述反应装置包括制样桶、塑料脱模板、反应装置上底板、反应装置下底板、二片透水石、3个立柱和2个卡箍钢圈；所述制样桶采用有机玻璃管一分两瓣切割制成，分别记为为制样桶第一瓣桶和制样桶第二瓣桶，每一瓣有机玻璃管的切割侧沿均有对应的制样瓣桶凹槽和制样瓣桶凸起，制样桶第一瓣桶和制样桶第二瓣桶的凸凹槽对接，通过上下2个卡箍钢圈卡住后，利用卡箍螺丝锁紧而构成一个整体；二片透水石分别放置在制样桶中的土样的上下端面上；塑料脱模板弯成桶状置于土样和制样桶之间；所述制样桶放置在反应装置上底板和反应装置下底板之间，反应装置上底板和反应装置下底板上均留有均匀分布的3个立柱孔，3个立柱穿过立柱孔并利用蝶形螺帽将制样桶卡住；