Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Hashemalhosseini,Alireza Baghbanan,Seyed mohamad raouf Hosseini
حميد هاشم الحسيني (استاد راهنما) عليرضا باغبانان (استاد راهنما) سيدمحمدرئوف حسيني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mostafa Hobbenaghi
مصطفي حب نقي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Investigation of the effects of bio-grouting in conservation and protection of Rock-hewn Structures (a case study: volcanic tuffs of Kandovan village)
B ecause traditional methods of stabilizing soil by almost all chemical grouts are revealed to be toxic or at least to have hygienic side effects the need for new less pollutant, eco-friendly methods of soil stabilizing seem to be more important than ever before. Bacterial enhancement of soil mechanical characteristics such as shear strength, Uniaxial and triaxial compressive strength, Creep failure and many other tests testified the beneficial role of hydrolyzing bacteria in the new field emerged at the confluence of geotechnics, biotechnology, and geology. Microbially induced calcium carbonate precipitation has a lot of benefits over traditional sometimes toxic and destructive methods of stabilizing and strengthening of the soil. The use of this method has also astonishingly successfully been examined in the new field of cultural heritage and stone and rock conservation.in this study the role of two familiar bacteria Bacillus pasteurii and Bacillus subtilis as well as an uncommon bacteria in terms of microbially induced calcium carbonate precipitation ( bacillus licheniformis) were studied. the range of mechanical behaviour altering in the presence of all three bacteria were observed,this includes uniaxial compressive strength, hydraulic conductivity, pore reduction, surface treatment(tested by the Scotch Methode), Water vapour permeability, Capillary water absorption and some physiological tests including the famous Urease, Ammonium concentration measurement, Gram and Spore staining,were performed and proved that this method is indeed of importance even in the new field of stone and cultural heritage conservation by microbially induced calcium carbonate precipitation. to analyze the role of bacteria in micro scale SEM , EDX.SEMMAP and XRD analysis were used and ratified the influential behavior of Urea hydrolyzing bacteria in presence of calcium chloride and Urea.to further investigate the layer at which the precipitation occurred thin sections of the bacteria treated stone samples were stained by Alizarin red technic and to the surprise of the writer the depth of penetration of calcite layer was significant.
در سال‌هاي اخير فرصت‌ها و زمينه‌هاي جديدي براي استفاده از فرآيندهاي زيستي(رسوب‌گذاري زيستي کلسيم کربنات) در تغيير خصوصيات مهندسي زير سطح (مانند سختي، مقاومت و نفوذپذيري) و ايجاد لايه‌هاي زيستي مقاوم روي لايه‌هاي فرسوده، ترميم ترک در مورد بتن و ميراث فرهنگي پديدار شده‌اند. اين تحقيقات چندوجهي بر پايه ي فصل اشتراک بين رشته‌هاي مختلف باقابليت پاسخگويي به نيازهاي در حال رشد جامعه براي فرآيندهاي استحکام‌بخشي خلاقانه اي براي تقويت خصوصيات مهندسي خاک و سنگ و جلوگيري از فرسودگي و ترميم در مورد آثار فرهنگي سنگي مي‌تواند مورداستفاده قرار گيرد. روش‌هاي مختلفي براي استحکام‌بخشي سنگ وجود دارند ازجمله استفاده از رزين‌هاي شيميايي، استفاده از آب‌آهک و روش دوغاب‌هاي بيولوژيکي. به‌منظور بررسي اثر هرکدام از روش‌هاي بهبود بخش يک سري از آزمايش‌هاي نظام‌مند بر روي نمونه‌هاي توف انجام شد، روند به اين صورت بود که ابتدا نمونه‌هاي توف آتشفشاني روستاي تاريخي کندوان از محل اخذ و آماده‌سازي شدند وجهت استحکام‌بخشي سطحي و عمقي سنگ توف روستاي تاريخي کندوان قطعه‌سنگ‌هاي آزمايش‌شده به‌صورت غرقابي و پاششي و نيز پانل‌هاي مورد آزمايش به‌صورت برجا براي بررسي ميزان اثربخشي فيزيکي، هيدروليکي و مکانيکي ماده استحکام بخش مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان مي دهند که در حالت غرقاب سازي رزين اپوکسي تخلخل را تا 23 درصد، نفوذپذيري تا 90 درصد، جذب آب موئينگي را تا 98 درصد و نفوذپذيري سنگ در برابر بخارآب را تا 50 درصد کاهش داده و مقاومت فشاري تک‌محوره را نيز تا 50 درصد افزايش داده و مقاومت توف را در برابر يخ زدن و ذوب شدن را تا 6 سيکل افزايش مي دهند، از طرفي رزين پارالوئيد تخلخل را تا 6 درصد، نفوذپذيري را تا 23 درصد، جذب آب موئينگي را تا 10 درصدونفوذ پذيري در برابر بخارآب را 94 درصد کاهش داده و مقاومت فشاري تک‌محوره را نيز تا 25 درصد افزايش داده و مقاومت توف را در برابر يخ زدن و ذوب شدن را تا 8 سيکل افزايش مي دهند. مقاومت سنگ استحکام‌بخشي شده با آب‌آهک نيز تغيير کرد به‌گونه‌اي که تخلخل تا 2 درصد، نفوذپذيري تا 02/0 درصد، جذب آب موئينگي تا 25 درصد و نفوذپذيري در برابر بخارآب تا 49 درصد کاهش‌يافته و مقاومت فشاري تک‌محوره و مقاومت در برابر يخ زدن و ذوب شدن متوالي به ترتيب 30 درصد و 1 چرخه کاهش داشتند. از طرفي نمونه‌هاي استحکام‌بخشي شده با باکتري‌هاي اوره آز مثبت باسيلوس پاستوري، ليچني فرميس و سوبتليس تخلخل را حدود 5 درصد، نفوذپذيري را تا 89 درصد، جذب آب موئينگي را تا 55 درصد و نفوذپذيري در برابر بخارآب را تا 64 درصد کاهش داده و مقاومت فشاري تک‌محوره و مقاومت در برابر يخ زدن و ذوب شدن متوالي را به ترتيب 50 درصد و 6 چرخه افزايش مي دهند. در طي پروژه از آزمايش‌هاي اوره آز کمي و کيفي نيز براي ارزيابي قدرت آنزيمي باکتري‌ها استفاده شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی