پديد آورنده :
افتخاري فر، وحيد
عنوان :
بهينه سازي كشت مختلط جهت بهسازي باكتريايي ماسه ها
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ذ، 96 ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدعلي روشن ضمير
توصيفگر ها :
بهسازي خاك ماسه بادي , بهسازي بيولوژيكي , كشت منفرد , كشت مختلط , آزمايش مقاومت تك محوري , آزمايش برش مستقيم , آزمايش نفوذپذيري
استاد داور :
عليرضا باغبانان، هاجر شرع اصفهاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/08/01
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/08/06
چكيده فارسي :
چكيده بهدليل مشكالت زيستمحيطي جهاني ناشي از گسترش بيابانها و ريزگردها و همچنين ملزومات ساختماني جستجوي روشهاي كاراتر و جامعتر براي بهسازي ماسه بادي و زمينهاي سست يك ضرورت اساسي است MICP رسوب ميكروبي كلسيم كربنات روش نويني است كه در آن فعاليتهاي باكتريايي در توده خاك كنترل ميشود تا خصوصيات فيزيكي و مكانيكي خاك اصالح بشود اين روش با هيدروليز اوره در حضور يونهاي كلسيم باعث توليد كلسيم كربنات در حفرات خاك ميشود يك فاكتور مهم در اين روش انتخاب باكتري يا باكتريهاي مورد نظر براي هيدروليز اوره و كنترل فرآيند بيولوژيكي و در صورت استفاده از چند نوع باكتري درصد اختالط باكتريهاي مورد نظر ميباشد در اين پاياننامه يك ميكروارگانيسم اورهآز Ba pasteurii تحت كشت منفرد و مختلط با باكتري Ba subtilis در آزمايشگاه آماده شده و براي بهينهسازي درصد اختالط در كشت مختلط از درصدهاي مختلف اين باكتريها استفاده شد محلول باكتريايي تحت حالتهاي ذكر شده به خاك تزريق شدند پس از زمان عملآوري مورد نياز و مناسب نمونهها تحت آزمايشهاي مقاومت تكمحوري سهمحوري برش مستقيم نفوذپذيري با هد افتان شستشوي اسيد و تصويربرداري الكتروني قرار گرفتند نتايج اين آزمايشات افزايش قابل توجه در مقاومت و كاهش در نفوذپذيري نمونه هاي بهسازيشده را در مقايسه با نمونههاي بهسازينشده نشان دادند كه كارايي روش كشت مختلط بسيار بهتر از روش كشت منفرد در بهسازي خاك بود در اين پاياننامه درصد اختالط بهينه باكتريها 43 درصد از باكتري Ba pasteurii و 43 درصد از باكتري Ba Subtilis معرفي شد مقاومت تكمحوري نمونههاي بهسازيشده توسط كشت مختلط با درصد اختالط بهينه 33 1 برابر نمونههاي بهسازيشده توسط كشت منفرد بودند مقدار كاهش نفوذپذيري حاصلشده از روش كشت مختلط با درصد اختالط بهينه نيز 23 بود كه 41 بيشتر از استفاده از درصد اختالط مساوي بوده است نتايج آزمايش برش مستقيم نيز افزايش 44 درصدي در زاويه اصطكاك داخلي خاك در استفاده از درصد بهينهي اختالط نشان داد كه 42 درصد بيشتر از استفاده از درصد اختالط مساوي بود و همچنين چسبندگي خاك در استفاده از درصد اختالط بهينه 51 1 برابر مقدار چسبندگي در درصد اختالط مساوي باكتريها بود در انتها مقدار كلسيم كربنات رسوبيافته و شكل آن بهتر تيب در آزمايشات شستشوي اسيد و تصويربرداري الكتروني نشان داده شدند نتايج اين پژوهش كاربرد روش بهسازي بيولوژيكي بويژه روش كشت مختلط را بر روي ماسه بادي تأييد كرد كه ممكن است بهعنوان يك روش بالقوه براي كنترل گسترش بيابانها و ريزگردها و همچنين بهسازي زمينهاي سست در نظر گرفته شود كلمات كليدي بهسازي خاك ماسه بادي كشت منفرد كشت مختلط آزمايش مقاومت تك محوري آزمايش برش مستقيم آزمايش نفوذپذيري ر
چكيده انگليسي :
Optimization of mixed culture for bacterial stabilization of sands Vahid Eftekhari far Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr M A Rowshanzamir mohamali@cc iut ac irAbstract Because of global environmental problems due to desert expansion and dust storms as wellas constructional requirements looking for more efficient and comprehensive methods tostabilize dune sands and weak grounds seems to be an essential necessity MICP Microbial induced CaCO3 precipitation is an innovative technique in which bacterial activities withinsoil mass are harnessed to modify the physical and mechanical properties of soils This methodproduces calcium carbonate precipitation in the soil pores by fracturing urea in the presence ofcalcium ions An important factor in this method is the selection of the desired bacterium orbacteria for hydrolysis of urea and control of the biological process and in case of using severaltypes of bacteria the mixing percentage of the desired bacteria In this research study an ureasemicroorganism i e B Pasteurii was prepared at single and mixed cultures with B Subtilis inthe laboratory and for optimizing the mixing percentage in mixed cultivation method Differentpercentages of bacteria were used Bacterial solution was injected into the soil under thementioned conditions After required and appropriate curing time the samples were subjectedunder unconfined compression direct shear triaxial falling head permeability acid washingand SEM tests The test results showed significant strength improvement and reduction ofpermeability of the treated samples in comparison with those of the untreated soil while theperformance of the mixed culture was much better than that of the single culture in thestabilization outcome In this research study the percentage of optimal mixing of bacteria is70 of B Pasteurii and 30 of B Subtilis The unconfined strength of the soil samples treatedwith the mixed culture with optimal mixing percentage was 1 33 times that of samples treatedwith the single culture The amount of permeability reduction from mixed culture method withoptimal mixing percentage was also 79 which was 10 more than the use of equal mixingpercentage The results of the direct shear test also showed a 40 increase in the friction anglein the use of optimal mixing percentage Which was 20 higher than the use of equal mixingpercentage and also soil cohesion in using the optimal mixing percentage was 1 15 times thatof samples treated with Equal mixing percentage of bacteria Finally the amount of precipitatedcalcite and its shape were shown in acid washing and SEM tests respectively The researchresults verified the capability of the application of biological treatment particularly with themixed culture on the dune sand which may be regarded as a potential technique to controldesert expansion and dust storms through the stabilization of the weak grounds Keywords Soil improvement Dune Sand Mixed culture Single culture UnconfinedCompressive strength test Direct Shear test Falling head test 97
استاد راهنما :
محمدعلي روشن ضمير
استاد داور :
عليرضا باغبانان، هاجر شرع اصفهاني
