一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置及其试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，包括不透光箱体、模型箱、反力架、模拟车辆荷载装置以及摄像机，摄像机设于模型箱的一侧，模拟车辆荷载装置安装于反力架上；模型箱内填充有与现场环境相同含水率的软土层，软土层中插装有废渣桩，废渣桩的外表面设有力致荧光材料；废渣桩包括被破碎成小颗粒的建筑废渣，以及将建筑废渣进行生物固化的用剂。本发明专利技术还提供一种试验方法。本发明专利技术的试验装置和方法利用建筑废渣代替河砂用于软土加固，并借助微生物诱导碳酸钙绿色技术提高地基承载能力。通过模拟实际微生物建筑废渣桩的施工工况，给现场微生物建筑废渣桩施工的施工提供参考数据，使得建筑废渣桩能更好地被应用于建筑中。建筑中。建筑中。

【技术实现步骤摘要】
一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置及其试验方法


[0001]本专利技术涉及一种试验装置及其试验方法，指一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置及其试验方法。

技术介绍

[0002]建筑业是基础建设的重要构成之一。在经济发展中，建筑技术是不可或缺的一部分。在建筑新建与拆除的过程中,消耗大量各类资源的同时也产生了大量的建筑废料,而焚烧和填埋的传统处理方式会对环境、经济与社会产生较大的负面影响。近十年来，微生物矿化技术越来越受到重视，其是一种新型环保的岩土体处理技术；该技术是采用生物体并通过生物大分子的调控生成无机矿物的过程，可以在利用生物诱导生成的碳酸盐达到土体加固目的的同时，实现生物固碳。然而，由于微生物矿化技术是运用于对砂颗粒进行固化，无法减少对河砂的使用量，所以建筑业对河砂的需求量依然是巨大的。因此，如何利用建筑废渣代替河砂用于微生物固化的设备和方法，以减少河砂的使用量是具有重大意义的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对上述问题，提供了一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置及其试验方法。本专利技术的试验装置和方法利用建筑废渣代替河砂用于软土加固，并借助微生物诱导碳酸钙绿色技术提高地基承载能力。通过模拟实际微生物建筑废渣桩的施工工况，给现场微生物建筑废渣桩施工的施工提供参考数据，使得建筑废渣桩能更好地被应用于建筑中。
[0004]本专利技术的目的可采用以下技术方案来达到：
[0005]一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，包括不透光箱体和设于不透光箱体内的模型箱、反力架、模拟车辆荷载装置以及摄像机，所述摄像机设于模型箱的一侧，所述模型箱设于反力架的下方；所述模拟车辆荷载装置安装于反力架上，且设于模型箱的上方；所述模型箱内填充有与现场环境相同含水率的软土层，软土层中插装有废渣桩，废渣桩的外表面设有力致荧光材料；所述模拟车辆荷载装置的运动输出端与废渣桩的上端连接；所述废渣桩包括被破碎成小颗粒的建筑废渣，以及将建筑废渣进行生物固化的用剂；所述建筑废渣被破碎为0.1
‑
0.2mm的颗粒。
[0006]作为一种优选的方案，所述模拟车辆荷载装置包括设于废渣桩上的载荷块，设于反力架上的千斤顶，以及用于测量载荷块的位移的位移计；千斤顶的伸缩杆与载荷块连接。
[0007]作为一种优选的方案，所述用剂包括聚丙烯纤维、巴氏芽孢杆菌和营养液；建筑废渣中的聚丙烯纤维的含量为0.3％，尺寸为6厘米；营养液包括30g/L的尿素，以及30g/L的氯化钙。
[0008]作为一种优选的方案，所述废渣桩为“T”型形状。
[0009]作为一种优选的方案，所述反力架包括立柱和两端与立柱固定连接的横柱，所述模拟车辆荷载装置安装于横柱上。
[0010]一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011]S1、取建筑废料，然后将建筑废料破碎，再通过筛进行筛选；
[0012]S2、向建筑废渣中加入聚丙烯纤维；
[0013]S3、在建筑废渣中加入巴氏芽孢杆菌，静置2小时后加入9次营养液(尿素30g/L、氯化钙30g/L)，每次加入营养液的间隔时间为8个小时；循环处理3轮后，强度可达到3兆帕；；
[0014]S4、配置与现场环境相同的含水率的重塑软土，再根据天然密度称重，分层填入模型箱中，直至填满模型箱；
[0015]S5、将微生物固化后建筑废渣桩压入模拟地基中，形成室内软土地基模拟微生物固化建筑废渣桩。
[0016]S6、启动千斤顶及荷载块，对建筑废渣桩施加竖向荷载及循环荷载，同时通过摄像机进行拍摄，对实时收集到的实验图像进行分析处理，且通过根据力致荧光材料的光度变化得出单桩或群桩的侧摩阻力和端摩阻力大小分布图，从而得出桩荷载传递规律。
[0017]作为一种优选的方案，所述建筑废渣中的聚丙烯纤维的含量为0.3％，大小为5.5
‑
6.5厘米。
[0018]作为一种优选的方案，所述营养液包括尿素30g/L，以及氯化钙30g/L。
[0019]作为一种优选的方案，在建筑废料破碎后，依次通过2cm及0.1mm的筛进行筛选。
[0020]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0021]1、本专利技术利用建筑废渣代替河砂用于软土加固，并借助微生物诱导碳酸钙绿色技术提高地基承载能力。通过模拟实际微生物建筑废渣桩的施工工况，给现场微生物建筑废渣桩施工的施工提供参考数据，使得建筑废渣桩能更好地被应用于建筑中。
[0022]2、本专利技术的将建筑废料破碎，再通过筛选后采用微生物固化方式进行固化；在通过试验装置试验过程中，通过摄像机进行拍摄，对实时收集到的实验图像进行分析处理，且通过根据力致荧光材料的光度变化得出单桩或群桩的侧摩阻力和端摩阻力大小分布图，从而得出桩荷载传递规律，从而得到建筑废渣被应用于建筑中的材料力学性能的情况，给现场微生物建筑废渣桩施工的施工提供参考数据，使得建筑废渣桩能更好地被应用于建筑中。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本专利技术室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置的结构示意图。
[0025]图2是图1在设置了摄像机和不透光箱体后的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例
[0028]参照图1和图2，本实施例涉及室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，包括不透光箱体1和设于不透光箱体1内的模型箱2、反力架3、模拟车辆荷载装置4以及摄像机5，所述摄像机5设于模型箱2的一侧，所述模型箱2设于反力架3的下方；所述模拟车辆荷载装置4安装于反力架3上，且设于模型箱2的上方；所述模型箱2内填充有与现场环境相同含水率的软土层6，软土层6中插装有废渣桩7，废渣桩7的外表面设有力致荧光材料8；所述模拟车辆荷载装置4的运动输出端与废渣桩7的上端连接；所述废渣桩7包括被破碎成小颗粒的建筑废渣，以及将建筑废渣进行生物固化的用剂；所述建筑废渣被破碎为0.1
‑
0.2mm的颗粒。
[0029]本结构利用建筑废渣代替河砂用于软土加固，并借助微生物诱导碳酸钙绿色技术提高地基承载能力。通过模拟实际微生物建筑废渣桩7的施工工况，给现场微生物建筑废渣桩7施工的施工提供参考数据，使得建筑废渣桩7能更好地被应用于建筑中。在试验过程中，通过摄像机5进行拍摄，对实时收集到的实验图像进行分析处理，且通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，其特征在于，包括不透光箱体和设于不透光箱体内的模型箱、反力架、模拟车辆荷载装置以及摄像机，所述摄像机设于模型箱的一侧，所述模型箱设于反力架的下方；所述模拟车辆荷载装置安装于反力架上，且设于模型箱的上方；所述模型箱内填充有与现场环境相同含水率的软土层，软土层中插装有废渣桩，废渣桩的外表面设有力致荧光材料；所述模拟车辆荷载装置的运动输出端与废渣桩的上端连接；所述废渣桩包括被破碎成小颗粒的建筑废渣，以及将建筑废渣进行生物固化的用剂；所述建筑废渣被破碎为0.1
‑
0.2mm的颗粒。2.根据权利要求1所述的一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，其特征在于，所述模拟车辆荷载装置包括设于废渣桩上的载荷块，设于反力架上的千斤顶，以及用于测量载荷块的位移的位移计；千斤顶的伸缩杆与载荷块连接。3.根据权利要求1所述的一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，其特征在于，所述用剂包括聚丙烯纤维、巴氏芽孢杆菌和营养液；营养液包括尿素和氯化钙。4.根据权利要求1所述的一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，其特征在于，所述废渣桩为“T”型形状。5.根据权利要求1所述的一种室内模拟微生物建筑废渣桩试验装置，其特征在于，所述反力架包括立柱和两端与立柱固定连接的横柱，所述模拟车辆荷载装置安装于横柱上。6.基于权利要求1至5任一项所述的一种室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓尤术，李晓生，裴超，王瑞春，张鲁，刘艳萍，杨蕾，赵恒，胡忠强，侯宇迪，谭飞飞，刘学鹏，窦海峰，钟美蓉，肖雪莉，冯德銮，
申请(专利权)人：中铁隧道集团三处有限公司广州市市政工程设计研究总院有限公司广东工业大学，
类型：发明
国别省市：