【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及建筑材料，尤其是涉及一種氧化鎂碳化地基固化土及其制備方法與應用。
技術介紹
1、活性mgo碳化固化技術是近年來提出的一種低碳攪拌處理軟弱土的創新技術。
2、該技術先將活性氧化鎂與土體進行攪拌，再利用co2對之進行碳化，以達到快速提高強度的目的。
3、這是一種低碳、環保、快速的新型土壤固化方法，可以達到快速降低土體含水率、減小土體孔隙率和提高土體強度的目的，同時吸收大量co2氣體將其固化在土體中。
4、反應過程如下：
5、mgo?+?h2o?→?mg(oh)2
6、mg(oh)2?+?co2?+?2h2o?→?mgco3?3h2o
7、5mg(oh)2?+?4co2?+?h2o?→?(mg)5(co3)4(oh)2?5h2o
8、5mg(oh)2?+?4co2?→?(mg)5(co3)4(oh)2?4h2o
9、微生物巖土技術是指將運用微生物過程來解決巖土工程問題的技術。
10、微生物巖土技術作為一項實用技術，在近些年里得到了非常快速的發展。
11、目前，在微生物巖土技術中，微生物礦化技術是目前研究的熱點，該技術利用微生物過程生產一些結晶和非結晶的無機化合物，這些無機化合物在巖土材料中起到填充和膠結的效果，其功能類似于水泥，其中尿素水解過程是最常利用的微生物過程。
12、而微生物巖土技術中其它方面的研究，尚處于比較原始的階段。
13、然而，現有技術中利用mgo碳化固化制備得到
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種氧化鎂碳化地基固化土及其制備方法與應用，具體的，本專利技術通過采用土壤作為填料，采用活性氧化鎂作為膠凝材料，同時添加可產生碳酸酐酶的微生物提高固碳能力，并加入自行研制增強劑對固化土進行強化，協同提高二氧化碳吸收量，制備一種力學性能高、固碳能力強的固化土，可作為地基原料進行施工。
2、具體的，本專利技術氧化鎂碳化地基固化土，由以下重量份原料組成：
3、土壤100份，活性氧化鎂8-15份，膠質芽孢桿菌菌粉1-5份，增強劑30-50份。
4、碳酸酐酶(carbonic?anhydrase,?簡稱ca)是一種廣泛分布于動植物和原核生物中的金屬酶，是已知催化速率最快的酶之一，它具有加速co2水合生成hco3-的特性（提高約107倍），能顯著提升co2的吸收效率和吸收速率。
5、針對此，本專利技術從自然界微生物主動參與碳循環、激發碳化現象中得到啟發，利用微生物分泌的碳酸酐酶的酶催化作用，創新性的提出通過摻入產碳酸酐酶微生物的方法，來促進活性mgo的碳化，提升活性mgo水化生成mg(oh)2的碳化速率，生成更多的鎂式碳酸鹽，從而提升碳化反應后mgo的碳化度。
6、最終實現低成本、無污染、高效提升活性mgo固化后土體工程性能的目的。
7、優選的，所述增強劑制備步驟為：
8、①按質量比將鋼渣微粉100份，鐵尾礦粉200-300份，堿渣20-30份，木質素纖維8-11份，sap顆粒2-4份混合均勻，得干粉料，
9、②將3-5份醇胺溶于60-80份水形成醇胺溶液，
10、③將干粉料放入圓盤造粒機，噴灑醇胺溶液并滾動造粒，篩分0.8-2.5mm顆粒，即得增強劑。
11、本專利技術研究發現，膠質芽孢桿菌雖然產生碳酸酐酶加快碳化，提高碳化速率，但氧化鎂活性不同于現有技術的石灰，固化土早期強度增長快，但生成的鎂式碳酸鹽與土壤顆粒表面界面粘結力差，且長時間固化土產生收縮裂紋，本專利技術制備一種增強劑，通過采用鋼渣微粉、鐵尾礦粉、堿渣、木質纖維素、sap顆粒、醇胺溶液作為原料進行造粒得到，鋼渣微粉成分類似水泥，含有較高含量游離氧化鈣，活性低且存在安定性不良問題導致使用困難，堿渣富含大量堿土金屬離子，呈強堿性，鐵尾礦粉為采礦固廢，屬于惰性填料，本專利技術采用鋼渣微粉、鐵尾礦粉、堿渣作為活性微粉配合醇胺溶液進行造粒，木質素纖維和sap顆粒具有良好的親水能力，可吸附部分自由水并儲存，在后期進行緩慢釋放，其中木質素纖維呈線狀，sap顆粒呈球狀，sap顆粒形成的閉孔被木質素纖維聯通，吸收部分醇胺溶液和菌液并可形成二氧化碳傳輸孔道，鋼渣微粉中游離氧化鈣和堿渣同樣在膠質芽孢桿菌和二氧化碳作用下發生碳化，形成固結體，增強劑的添加可與鎂式碳酸鹽和土壤形成良好的界面粘結關系，降低固化土長期收縮，可持續吸收空氣中二氧化碳，后期力學性能不倒縮。
12、優選的，所述土壤為砂土、粉土的至少一種。
13、優選的，所述增強劑制備步驟①中鋼渣微粉由鋼渣經粉磨而成，粒徑≤45μm。
14、鋼渣微粉雖然幾乎無活性，但可以提高增強劑成球效果并提高密度，有助于增強劑分散均勻。
15、優選的，所述增強劑制備步驟①中鐵尾礦粉粒徑為0.1-0.3mm。
16、優選的，所述增強劑制備步驟①中木質素纖維長度為60-110μm。
17、木質纖維素具有一定吸收保水能力，與醇胺溶液配合提高粘性從而有利于增強劑成球并進行增韌，本專利技術木質素纖維長度適中，其長度太短無法形成有效聯通，長度太長不利于分散。
18、優選的，所述增強劑制備步驟①中sap顆粒粒徑為80-200μm。
19、優選的，所述增強劑制備步驟②中醇胺為三異丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺的至少一種。
20、本專利技術還涉及上述氧化鎂碳化地基固化土的制備方法，具體的，包括如下步驟：將各原料混合均勻，即得。
21、本專利技術還涉及上述氧化鎂碳化地基固化土的應用，具體的，將固化土用于地基施工。
22、優選的，應用包括如下步驟：將固化土加入適量水進行鋪筑，通入含二氧化碳氣體進行碳化。
23、更優選的，碳化溫度為20-45℃，含二氧化碳氣體可以為工業廢氣或純co2氣體，壓力為50-500kpa。
24、本專利技術具有以下技術優勢：
25、1.本專利技術添加膠質芽孢桿菌產生碳酸酐酶，促進活性氧化鎂碳化，提高固化土強度，
26、2.本專利技術制備增強劑對固化土進行增強，提升原料界面結合力，降低收縮，提高固化土后期力學性能，
27、3.本專利技術固化土成本低、無污染，消耗大量工業固廢，固碳量高，具有良好的環境效益。
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1.一種氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，由以下重量份原料組成：
2.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述土壤為砂土、粉土的至少一種。
3.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟①中鋼渣微粉由鋼渣經粉磨而成，粒徑≤45μm。
4.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟①中鐵尾礦粉粒徑為0.1-0.3mm。
5.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟①中木質素纖維長度為60-110μm。
6.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟①中SAP顆粒粒徑為80-200μm。
7.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟②中醇胺為三異丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺的至少一種。
8.根據權利要求1-7任一項所述的氧化鎂碳化地基固化土的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將各原料混合均勻，即得。
9.根據權利要求1-
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，包括如下步驟：將固化土加入適量水進行鋪筑，通入含二氧化碳氣體進行碳化。
...【技術特征摘要】
1.一種氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，由以下重量份原料組成：
2.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述土壤為砂土、粉土的至少一種。
3.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟①中鋼渣微粉由鋼渣經粉磨而成，粒徑≤45μm。
4.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟①中鐵尾礦粉粒徑為0.1-0.3mm。
5.根據權利要求1所述的氧化鎂碳化地基固化土，其特征在于，所述增強劑制備步驟①中木質素纖維長度為60-110μm。
6.根據權利要求1所述的氧...
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