Effect of Sporosarcina Pasteurii on the strength properties of compressed earth specimens

Abstract

Microbial biodeposition of calcite induction for improving the performance of rammed earth is a research area that must be analysed in a representative environment. This analysis must consider the compaction force, particle size distribution and curing process as production variables. This paper investigates the effects of adding specific bacteria, Sporosarcina Pasteurii, into compressed earth cubes and the effect of production variables. Uniaxial compressive tests and direct shear tests have been conducted for 80 specimens. The results indicate that calcite precipitation interacts with the drying process of clay/silt resulting in reducing the compressive strength, the apparent cohesion and the friction angle. Finally, bacterial activity, which is more likely in samples cured in a high humidity environment, tends to reduce the dilatancy effect. RESUMEN: Efecto de la Sporosarcina Pasteurii en las propiedades resistentes de especímenes de tierra comprimida.Inducir la biodeposición microbiana de calcita para mejorar las prestaciones de la tapia es una línea de investigación que necesita ser analizada en condiciones representativas y teniendo en cuenta variables de producción como la fuerza de compactación, la granulometría o el curado a diferentes humedades. Se estudia el efecto de añadir Sporosarcina Pasteurii en cubos de tierra comprimida y la influencia de estas variables de producción. Se han realizado ensayos de compresión simple y corte directo sobre 80 especímenes producidos con dos niveles de compactación y dos granulometrías. Los resultados indican que la precipitación de calcita interactúa con el proceso de secado de los limos/arcillas dando como resultado una reducción de la resistencia a compresión, de la cohesión aparente y del ángulo de fricción. Finalmente, la actividad bacteriana, más probable en las muestras curadas en un entorno de alta humedad, tiende a reducir el efecto de la dilatancia.PALABRAS CLAVE: Carbonato cálcico; Material orgánico; Curado; Resistencia a la Compresión; Caracterización ORCID ID: E. Bernat-Masó

Soil biostabilisation and interaction with compaction processes for earthen engineering structures production

“…Bacterial suspension production was previously described in (35). Sporosarcina pasteurii were grown in an aerated aseptic medium at a stable temperature (30 °C) and pH > 8.…”

“…Only a few studies have focused on actual-scale tests (32) or used actual soils. Little research has combined compaction and bioconsolidation processes (35), although it is a necessary step in extending MICP to terrestrial transportation infrastructure applications.…”