Compressive Strength of MICP-Treated Silica Sand with Different Particle Morphologies and Gradings
Notice bibliographique
Résumé
Microbially-induced calcium carbonate precipitation (MICP) can enhance the stiffness and bulk strength of sand aggregates via calcium carbonate cementation. This study explores the mechanical strength of silica sand aggregates with different particle morphologies and sizes following MICP treatment. Specifically, unconfined uniaxial compressive strength (UCS) of MICP-treated spherical, near-spherical, and angular aggregates are measured for four separate size fractions (18–25, 25–40, 40–60, and 60–80 mesh). Scanning electron microscope (SEM) imaging is performed on post-treatment samples to investigate the difference in cementation morphology and failure mechanisms. The experimental results indicate: (1) given identical cycles of MICP treatment, the UCS of treated spherical and near-spherical sands peaks at 25–40 mesh particle size, while the treated angular sands show increasing UCS with decreasing particle size; (2) spherical sands have the highest calcium carbonate (CaCO3) content given identical MICP cycles; and (3) higher post-treatment CaCO3 content does not correlate to higher UCS—implying that the distribution and morphology of CaCO3 precipitation exert crucial control. SEM analysis shows that CaCO3 fully encapsulates spherical sand particles uniformly, forming point contact bonds. In contrast, CaCO3 precipitations show a patchy distribution on near-spherical and angular sand grain surfaces. Unlike treated spherical sands, treated near-spherical sands feature a mixture of point and planar contact bonds while treated angular sands feature predominantly planar contact bonds. Planar contact bonds provide a larger effective cementation area between sand particles and thus result in higher bonding strength. The particle morphology and resultant inter-particle bonding morphology help reconcile higher ensemble UCS with lower CaCO3 content of treated angular sands.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».