Zeminlerin Biyolojik İyileştirilmesinde Viridibacillus Arenosi Bakterisinin Zemin Ortamına Olan Etkisinin Gözlemlenmesi

Abstract

Son yıllarda ortaya çıkan zeminlerin biyolojik iyileştirmesi tekniği diğer tekniklerden farklı olarak mikroorganizmalar kullanılarak yapılabilmektedir. Mikroorganizmalar kullanılarak yapılan bu yeni yaklaşım ile zeminlerin birçok özelliği iyileştirilebilmektedir. Diğer iyileştirme tekniklerinden daha çevreci olması ve yeni bir konu olması bu alandaki çalışmaları artırmıştır. Literatürde mevcut birçok çalışmada silis kumu ve Bacillus pasteurii bakterisi kullanılmıştır. Bu çalışmamızda literatürden farklı olarak Viridibacillus arenosi bakterisi kullanılmıştır. Farklı çap aralıklarında zeminler (Kaba kum, Kaba kum – çakıl karışımı ve silis kumu) %50 rölatif sıkılıkta kalıplara yerleştirilmiştir. Biyolojik zemin iyileştirmesi üzerine farklı besiyerlerin etkisi SEM ve XRD analizleriyle incelenmiş ve iyileştirilmiş silis kum zemini üzerinde serbest basınç deneyi yapılmıştır. Sonuç olarak kaba kum ve kaba kum – çakıl zeminlerinde farklı besiyerlerin biyolojik iyileştirmeyi etkilediği görülmüştür. Silis kumunda 25,5 kPa serbest basınç dayanımı elde edilmiş SEM ve XRD analizleri ile oluşan yapıların kalsit ve vaterit olduğu belirlenmiştir.

Keywords

• MICP,Biyolojik zemin iyileştirme tekniği,Viridibacillus arenosi

References

1. [1] B. Kim Huat, “Deformation and shear strength characteristics of some tropical peat and organic soils,” Pertanika J. Sci. Technol., vol. 14, no. 1 & 2, pp. 61–74, 2006.
2. [2] M.-H. Ho and C.-M. Chan, “Some mechanical properties of cement stabilized Malaysian soft clay,” World Acad Sci Eng Technol, vol. 74, pp. 24–31, 2011.
3. [3] A. Sharma and R. R., “Study on effect of Microbial Induced Calcite Precipitates on strength of fine grained soils,” Perspect. Sci., vol. 8, pp. 198–202, 2016.
4. [4] V. Ivanov and J. Chu, “Applications of microorganisms to geotechnical engineering for bioclogging and biocementation of soil in situ,” Rev. Environ. Sci. Bio/Technology, vol. 7, no. 2, pp. 139–153, 2008.
5. [5] N. YILDIRIM, Y. GÜRTUĞ, and C. SESAL, “Mikrobiyal kalsiyum karbonat oluşum mekanizmaları ve uygulama alanları,” 2016.
6. [6] L. Cheng and R. Cord-Ruwisch, “Upscaling effects of soil improvement by microbially induced calcite precipitation by surface percolation,” Geomicrobiol. J., vol. 31, no. 5, pp. 396–406, 2014.
7. [7] S. G. Gupta, C. Rathi, and S. Kapur, “Biologically Induced Self Healing Concrete: A Futuristic Solution for Crack Repair,” Int. J. Appl. Sci. Biotechnol., vol. 1, no. 3, pp. 85–89, 2013.
8. [8] M. Ni and B. D. Ratner, “Differentiating calcium carbonate polymorphs by surface analysis techniques—an XPS and TOF‐SIMS study,” Surf. Interface Anal. An Int. J. devoted to Dev. Appl. Tech. Anal. surfaces, interfaces thin Film., vol. 40, no. 10, pp. 1356–1361, 2008.

9. [9] L. I. Bing, “GEOTECHNICAL PROPERTIES OF GEOTECHNICAL PROPERTIES OF BIOCEMENT TREATED SAND AND CLAY School of Civil and Environmental Engineering,” 2015.
10. [10] S. Stocks-Fischer, J. K. Galinat, and S. S. Bang, “Microbiological precipitation of CaCO 3,” Soil Biol. Biochem., vol. 31, no. 11, pp. 1563–1571, 1999.
11. [11] S. K. Ramachandran, V. Ramakrishnan, and S. S. Bang, “Remediation of concrete using microorganisms,” ACI Mater. J., vol. 98, no. 1, 2001.
12. [12] S. S. Bang, J. K. Galinat, and V. Ramakrishnan, “Calcite precipitation induced by polyurethane-immobilized Bacillus pasteurii,” Enzyme Microb. Technol., vol. 28, no. 4, pp. 404–409, 2001.
13. [13] V. S. Whiffin, “Microbial CaCO3 precipitation for the production of biocement.” Murdoch University, 2004.
14. [14] J. T. DeJong, M. B. Fritzges, and K. Nüsslein, “Microbially induced cementation to control sand response to undrained shear,” J. Geotech. Geoenvironmental Eng., vol. 132, no. 11, pp. 1381–1392, 2006.
15. [15] V. S. Whiffin and L. A. Van Paassen, “Microbial Carbonate Precipitation as a Soil Improvement Technique,” pp. 417–423, 2007.
16. [16] G. D. O. Okwadha and J. Li, “Chemosphere Optimum conditions for microbial carbonate precipitation,” Chemosphere, vol. 81, no. 9, pp. 1143–1148, 2010.
17. [17] S. Li, “A laboratory study of the effects of bio-stabilization on geomaterials by Shengting Li A thesis submitted to the graduate faculty In partial fulfillment of the requirements for the degree of MASTER OF SCIENCE Major : Civil Engineering ( Geotechnical Engin,” 2013.
18. [18] W. De Muynck, N. De Belie, and W. Verstraete, “Microbial carbonate precipitation in construction materials: a review,” Ecol. Eng., vol. 36, no. 2, pp. 118–136, 2010.
19. [19] S. Stocks-Fischer, J. K. Galinat, and S. S. Bang, “Microbiological precipitation of CaCO3,” Soil Biol. Biochem., vol. 31, no. 11, pp. 1563–1571, 1999.
20. [20] N. De Belie and W. De Muynck, “Crack repair in concrete using biodeposition,” in Proceedings of the International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR), Cape Town, South Africa, 2008, pp. 291–292.
21. [21] W.-S. Ng, M.-L. Lee, and S.-L. Hii, “An overview of the factors affecting microbial-induced calcite precipitation and its potential application in soil improvement,” World Acad. Sci. Eng. Technol., vol. 62, pp. 723–729, 2012.