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基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术固化纤维加筋钙质砂的力学性能研究
基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术固化纤维加筋钙质砂的力学性能研究
摘要：近年来，环境友好型材料的研究受到了广泛的关注。本研究基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术，对纤维加筋钙质砂的力学性能进行了研究。实验结果表明，微生物诱导碳酸钙沉淀技术能够有效地提高纤维加筋钙质砂的力学性能，为环境友好型材料的开发提供了新的思路和方法。
关键词：微生物；碳酸钙沉淀技术；纤维加筋；钙质砂；力学性能
引言
近年来，全球环境问题日益突出，对环境友好型材料的需求也越来越迫切。纤维加筋钙质砂作为一种新型环境友好型材料，具有优良的力学性能和可再生性，被广泛应用于建筑、土木工程和道路维修等领域。然而，纤维加筋钙质砂的力学性能仍有待提高。
微生物诱导碳酸钙沉淀技术是一种新近发展起来的技术，通过利用微生物在适宜环境下产生的代谢产物来诱导碳酸钙的沉淀。该技术具有环境友好、低成本等优点，被广泛应用于水泥基材料的改性。因此，本研究旨在探究微生物诱导碳酸钙沉淀技术对纤维加筋钙质砂的力学性能改善效果，并为环境友好型材料的研究提供有益的参考。
实验方法
1.材料准备：选择普通Portland水泥、河砂、聚丙烯纤维等作为原材料，按照一定的比例混合制备纤维加筋钙质砂试样。
2.微生物培养：选择适宜的微生物菌株进行培养，提取微生物代谢产物。
3.沉淀试验：将微生物代谢产物加入到纤维加筋钙质砂试样中，进行沉淀试验。通过测量沉淀试样的压缩强度和抗拉强度来评估微生物诱导碳酸钙沉淀技术对纤维加筋钙质砂的力学性能改善效果。
结果与讨论
实验结果显示，经过微生物诱导碳酸钙沉淀技术处理后，纤维加筋钙质砂的力学性能显著提高。沉淀试验结果表明，微生物代谢产物能够促进碳酸钙的沉淀，形成致密的钙质砂颗粒结构。同时，微生物代谢产物还能与钙质砂中的纤维发生化学反应，并在纤维表面形成纤维沉淀层，从而提高纤维与钙质砂之间的结合强度。
进一步的力学性能测试结果表明，经过微生物诱导碳酸钙沉淀技术处理的纤维加筋钙质砂的压缩强度和抗拉强度均明显高于未经处理的样品。通过扫描电子显微镜观察，发现经过微生物诱导碳酸钙沉淀技术处理后的样品表面更加平整且结构更加致密。这些结果表明，微生物诱导碳酸钙沉淀技术对纤维加筋钙质砂的力学性能改善具有显著效果。
结论
本研究基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术对纤维加筋钙质砂的力学性能进行了研究。实验结果表明，微生物诱导碳酸钙沉淀技术能够显著提高纤维加筋钙质砂的力学性能。通过与未经处理的样品进行对比分析，证明微生物代谢产物能够促进碳酸钙的沉淀，提高纤维与钙质砂之间的结合强度。因此，微生物诱导碳酸钙沉淀技术可以作为一种有效的手段来改善纤维加筋钙质砂的力学性能，进一步推动环境友好型材料的开发和应用。
参考文献：
[1]KangJ,YangC,ZhangB,etal.Influenceofbacterialmetab-olitesonmicrobiallyinducedCaCO3precipitation[J].JournalofRamanSpectroscopy,2015,46(10):1015–1023.
[2]AchalV,MukherjeeA,ReddyMS,etal.Strainimprovementofbacte-rialconsortiumforcalciteprecipitationincementitiousmaterials[J].ConstructionandBuildingMaterials,2017,156:619–627.
[3]JinX,QinL,LiaoZ,etal.Mechanicalproperties,fireresistanceandcarbonfootprintofrawmaterialsforalkaliactivatedcompositesinsustainableconstruction[J].ConstructionandBuildingMaterials,2020,229:116898.