Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Hashemalhosseini,Alireza Baghbanan,Seyed mohamad raouf Hosseini
حمید هاشم الحسینی (استاد راهنما) علیرضا باغبانان (استاد راهنما) سیدمحمدرئوف حسینی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mostafa Hobbenaghi
مصطفی حب نقی

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 سال‌های اخیر فرصت‌ها و زمینه‌های جدیدی برای استفاده از فرآیندهای زیستی(رسوب‌گذاری زیستی کلسیم کربنات) در تغییر خصوصیات مهندسی زیر سطح (مانند سختی، مقاومت و نفوذپذیری) و ایجاد لایه‌های زیستی مقاوم روی لایه‌های فرسوده، ترمیم ترک در مورد بتن و میراث فرهنگی پدیدار شده‌اند. این تحقیقات چندوجهی بر پایه ی فصل اشتراک بین رشته‌های مختلف باقابلیت پاسخگویی به نیازهای در حال رشد جامعه برای فرآیندهای استحکام‌بخشی خلاقانه ای برای تقویت خصوصیات مهندسی خاک و سنگ و جلوگیری از فرسودگی و ترمیم در مورد آثار فرهنگی سنگی می‌تواند مورداستفاده قرار گیرد. روش‌های مختلفی برای استحکام‌بخشی سنگ وجود دارند ازجمله استفاده از رزین‌های شیمیایی، استفاده از آب‌آهک و روش دوغاب‌های بیولوژیکی. به‌منظور بررسی اثر هرکدام از روش‌های بهبود بخش یک سری از آزمایش‌های نظام‌مند بر روی نمونه‌های توف انجام شد، روند به این صورت بود که ابتدا نمونه‌های توف آتشفشانی روستای تاریخی کندوان از محل اخذ و آماده‌سازی شدند وجهت استحکام‌بخشی سطحی و عمقی سنگ توف روستای تاریخی کندوان قطعه‌سنگ‌های آزمایش‌شده به‌صورت غرقابی و پاششی و نیز پانل‌های مورد آزمایش به‌صورت برجا برای بررسی میزان اثربخشی فیزیکی، هیدرولیکی و مکانیکی ماده استحکام بخش مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند که در حالت غرقاب سازی رزین اپوکسی تخلخل را تا 23 درصد، نفوذپذیری تا 90 درصد، جذب آب موئینگی را تا 98 درصد و نفوذپذیری سنگ در برابر بخارآب را تا 50 درصد کاهش داده و مقاومت فشاری تک‌محوره را نیز تا 50 درصد افزایش داده و مقاومت توف را در برابر یخ زدن و ذوب شدن را تا 6 سیکل افزایش می دهند، از طرفی رزین پارالوئید تخلخل را تا 6 درصد، نفوذپذیری را تا 23 درصد، جذب آب موئینگی را تا 10 درصدونفوذ پذیری در برابر بخارآب را 94 درصد کاهش داده و مقاومت فشاری تک‌محوره را نیز تا 25 درصد افزایش داده و مقاومت توف را در برابر یخ زدن و ذوب شدن را تا 8 سیکل افزایش می دهند. مقاومت سنگ استحکام‌بخشی شده با آب‌آهک نیز تغییر کرد به‌گونه‌ای که تخلخل تا 2 درصد، نفوذپذیری تا 02/0 درصد، جذب آب موئینگی تا 25 درصد و نفوذپذیری در برابر بخارآب تا 49 درصد کاهش‌یافته و مقاومت فشاری تک‌محوره و مقاومت در برابر یخ زدن و ذوب شدن متوالی به ترتیب 30 درصد و 1 چرخه کاهش داشتند. از طرفی نمونه‌های استحکام‌بخشی شده با باکتری‌های اوره آز مثبت باسیلوس پاستوری، لیچنی فرمیس و سوبتلیس تخلخل را حدود 5 درصد، نفوذپذیری را تا 89 درصد، جذب آب موئینگی را تا 55 درصد و نفوذپذیری در برابر بخارآب را تا 64 درصد کاهش داده و مقاومت فشاری تک‌محوره و مقاومت در برابر یخ زدن و ذوب شدن متوالی را به ترتیب 50 درصد و 6 چرخه افزایش می دهند. در طی پروژه از آزمایش‌های اوره آز کمی و کیفی نیز برای ارزیابی قدرت آنزیمی باکتری‌ها استفاده شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی