微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置，包括試驗筒，在試驗筒的頂部設有與其固接的透氣板，在透氣板的下方設有一層覆蓋在試樣砂體上的紗布Ⅰ，紗布Ⅰ與透氣板的下表面接觸；在試驗筒內設有透水板和活塞，透水板位置可調地固接在試驗筒內，在透水板上鋪設有一層紗布Ⅱ，在透水板和透氣板之間形成有試樣腔；活塞設置在透水板的下方，在活塞的下面設有把手；在活塞和透水板之間形成有儲液腔；儲液腔與儲液槽通過軟管連接，在軟管上安裝有蠕動泵。本發(fā)明還公開了采用上述試驗裝置進行微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗的方法。本發(fā)明能夠使膠結物質在空間上分布均勻，提高膠結效果，并且便于控制薄膜厚度，便于掌握菌液和膠結溶液用量。
【專利說明】
微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置及試驗方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種覆膜試驗裝置及試驗方法，尤其是一種微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置及試驗方法。
【背景技術】
[0002]對于堤壩防滲常采用的方法是混凝土和復合土工膜?；炷练罎B雖然效果良好，優(yōu)點突出，但如果設計不當，也會出現(xiàn)裂碎、脫坡、塌陷等質量問題。而復合土工膜的缺點是易老化，使用壽命短。近年來，隨著生物學、化學、力學以及材料學多學科的交叉研究，有人認識到:生物膠結(MICP)技術可能是一個潛在的控制護坡防滲的有效方法，原則上生物膠結能夠適用于任何土質邊坡的防護。其作用機理是:在需要防護的堤壩表面噴涂細菌懸濁液和碳酸鹽礦物，可在防護體表面生成生物水泥保護層。目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些微生物誘導碳酸鈣覆膜試驗室內裝置。現(xiàn)有的微生物誘導碳酸鈣覆膜試驗室內裝置存在一些不足，如:為了達到覆膜的效果室內試驗常采用漫灌或者噴灑的方式，這種方法雖能生成碳酸鈣薄膜，但是薄膜厚度不易控制，使用的菌液和膠結溶液用量也很難掌握，受重力作用液體下滲不規(guī)律，膠結物質空間分布不均，膠結效果較差。為了避免以上問題的出現(xiàn)并且更好地開展微生物誘導碳酸鈣覆膜試驗，需要制作新的微生物誘導碳酸鈣覆膜試驗裝置。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置及試驗方法，采用該試驗裝置及試驗方法能夠使膠結物質在空間上分布均勻，提高膠結效果，并且便于控制薄膜厚度，便于掌握菌液和膠結溶液用量。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的一個技術方案是:一種微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置，包括試驗筒，所述試驗筒是采用有機玻璃制成的，在所述試驗筒的頂部設有與其固接的透氣板，在所述透氣板的下方設有一層覆蓋在試樣砂體上的紗布I，所述紗布I與所述透氣板的下表面接觸;在所述試驗筒內設有透水板和活塞，所述透水板位置可調地固接在所述試驗筒內，在所述透水板上鋪設有一層紗布Π，在所述透水板和所述透氣板之間形成有試樣腔;所述活塞設置在所述透水板的下方，在所述活塞的下面設有把手;在所述活塞和所述透水板之間形成有儲液腔;所述儲液腔與儲液槽通過軟管連接，在所述軟管上安裝有蠕動栗，在所述軟管的出口處設有閥門。
[0005]在所述試驗筒上沿豎向設有刻度尺。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的另一個技術方案是:采用上述試驗裝置進行微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗的方法，包括以下步驟:
[0007]I)根據(jù)試樣砂體的設定厚度確定所述透水板的位置，然后將所述透水板固接在所述試驗筒內，然后在所述透水板上鋪設一層所述紗布Π ;
[0008]2)將試樣砂體裝入所述試樣腔，然后在試樣砂體表層鋪上一層紗布I，然后將所述透氣板固接在所述試驗筒的頂部；
[0009]3)啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內注入設定體積的菌液；
[0010]4)緩緩向上推動所述活塞，使菌液慢慢浸入試樣砂體；
[0011 ] 5)向下拉動所述活塞，使所述活塞和所述透水板之間形成所述儲液腔，啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內注入設定體積的膠結液；
[0012 ] 6)緩緩向上推動活塞，使膠結液慢慢浸入試樣砂體；
[0013]7)重復步驟3)?6)，直至完成覆膜操作。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:可以按照預先設計的薄膜厚度，并根據(jù)試樣砂體的體積和孔隙率求出菌液和膠結液的用量，利用蠕動栗將液體注入儲液腔內，通過推動活塞將液體推入試樣砂體中。優(yōu)點是從下往上注入液體，可以克服重力對滲流路徑的干擾，使液體緩慢均勻地填充在試樣砂體的空隙中，進而提高膠結效果；同時預先設計好想要達到的覆膜厚度，提前確定菌液和膠結液的用量并通過蠕動栗的計量功能加以精確，相比于漫灌法和噴灑法能夠大大地節(jié)約試驗原料和成本。由于透水板的位置可以上下靈活調節(jié)，因此通過改變透水板的位置可以針對不同需要設計出不同大小體積的試樣砂體。同時本發(fā)明還具有結構簡單、試樣砂體便于拆卸和操作方便的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0016]圖中:1、試驗筒，2、透氣板，3、紗布I，4、透水板，5、活塞，6、把手，7、試樣砂體，8、閥門，9、軟管，1、蠕動栗，11、儲液槽，12、紗布Π，13、儲液腔。
【具體實施方式】
[0017]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0018]請參閱圖1，一種微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置，包括試驗筒I，所述試驗筒I是采用有機玻璃制成的，在所述試驗筒I的頂部設有與其固接的透氣板2，在所述透氣板2的下方設有一層覆蓋在試樣砂體7上的紗布13，所述紗布13與所述透氣板2的下表面接觸；在所述試驗筒I內設有透水板4和活塞5，所述透水板4位置可調地固接在所述試驗筒I內，在所述透水板4上鋪設有一層紗布Π 12，在所述透水板4和所述透氣板2之間形成有試樣腔;所述活塞5設置在所述透水板4的下方，在所述活塞5的下面設有把手6;在所述活塞5和所述透水板4之間形成有儲液腔13，所述儲液腔13與儲液槽11通過軟管9連接，在所述軟管9上安裝有蠕動栗1，在所述軟管9的出口處設有閥門8。
[0019]上述透氣板2的作用是使裝置透氣，既可以為生物反應提供氧氣，又能蒸發(fā)掉多余的水分;上述透水板4的作用是支撐試樣砂體7，使液體從下向上浸入試樣砂體7。
[0020]在本實施例中，為了便于確認試樣砂體7的厚度以及注入儲液腔13的液體高度，在所述試驗筒I上沿豎向設有刻度尺。
[0021]采用上述試驗裝置進行微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗的方法，包括以下步驟:
[0022]I)根據(jù)試樣砂體7的設定厚度確定所述透水板4的位置，然后將所述透水板4固接在所述試驗筒I內，然后在所述透水板4上鋪設一層所述紗布Π 12;
[0023]2)將試樣砂體7裝入所述試樣腔，然后在試樣砂體7表層鋪上一層紗布13，然后將所述透氣板2固接在所述試驗筒I的頂部；
[0024]3)啟動所述蠕動栗10，向所述儲液腔13內注入設定體積的菌液；
[0025]4)緩緩向上推動所述活塞5，使菌液慢慢浸入試樣砂體7 ；
[0026]5)向下拉動所述活塞5，使所述活塞5和所述透水板4之間形成儲液腔13，啟動所述蠕動栗10，向所述儲液腔13內注入設定體積的膠結液；
[0027 ] 6)緩緩向上推動活塞5，使膠結液慢慢浸入試樣砂體；
[0028]7)重復步驟3)?6)，直至完成覆膜操作。覆膜完成后可以檢測微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜的強度和滲透性。
[0029]盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置，其特征在于，包括試驗筒，所述試驗筒是采用有機玻璃制成的，在所述試驗筒的頂部設有與其固接的透氣板，在所述透氣板的下方設有一層覆蓋在試樣砂體上的紗布I，所述紗布I與所述透氣板的下表面接觸;在所述試驗筒內設有透水板和活塞，所述透水板位置可調地固接在所述試驗筒內，在所述透水板上鋪設有一層紗布Π，在所述透水板和所述透氣板之間形成有試樣腔;所述活塞設置在所述透水板的下方，在所述活塞的下面設有把手;在所述活塞和所述透水板之間形成有儲液腔;所述儲液腔與儲液槽通過軟管連接，在所述軟管上安裝有蠕動栗，在所述軟管的出口處設有閥門。2.根據(jù)權利要求1所述的微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗裝置，其特征在于，在所述試驗筒上沿豎向設有刻度尺。3.—種采用如權利要求1所述試驗裝置進行微生物誘導碳酸鈣沉積覆膜試驗的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)根據(jù)試樣砂體的設定厚度確定所述透水板的位置，然后將所述透水板固接在所述試驗筒內，然后在所述透水板上鋪設一層所述紗布Π ; 2)將試樣砂體裝入所述試樣腔，然后在試樣砂體表層鋪上一層紗布I，然后將所述透氣板固接在所述試驗筒的頂部； 3)啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內注入設定體積的菌液； 4)緩緩向上推動所述活塞，使菌液慢慢浸入試樣砂體； 5)向下拉動所述活塞，使所述活塞和所述透水板之間形成所述儲液腔，啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內注入設定體積的膠結液； 6)緩緩向上推動活塞，使膠結液慢慢浸入試樣砂體； 7)重復步驟3)?6)，直至完成覆膜操作。
【文檔編號】G01N15/08GK106018060SQ201610450483
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】吳昊潼, 徐宏殷, 閆玥, 練繼建, 唐陽, 王昶力, 賀小青, 車振寧
【申請人】天津大學