Published September 27, 2020 | Version v1
Publication Open

Effect of <i>Bacillus cohnii</i> on Some Physicomechanical and Microstructural Properties of Ordinary Portland Cement

Creators

  • 1. Kenyatta University
  • 2. University of Embu

Description

Cement-made materials face durability and sustainability challenges. This is majorly caused by the presence of cracks. Cracking affects the mechanical strength of cement-based materials. Microbiologically induced calcite precipitation (MICP) has been found to enhance compressive strength, thus enhancing on the mechanical and durability properties of these materials. This paper presents the findings of a study conducted to investigate the effect of Bacillus cohnii on compressive strength development of OPC mortar prisms and the effect of Bacillus cohnii on cement setting time and soundness. Microbial concentration of 1.0 × 10 7 cells·ml −1 was used. Compressive strength tests analyses were carried out for each category of mortar prisms. Compressive strength tests were carried out on the 2 nd , 7 th , 14 th , 28 th , 56 th , and 90 th day of curing in distilled water and microbial solutions. All microbial mortars exhibited a greater compressive strength compared to the control with the highest observed at 90 days. Highest percentage gain in compressive strength was observed at 90 days which is 28.3%. Microstructural analysis was carried out using a scanning electron microscope (SEM) after 28 days of curing. The results indicated the presence of calcium carbonate and more calcium silicate hydrate (CSH) deposits on the bacterial mortars. The bacteria did not have an effect on cement soundness. Setting time was significantly accelerated.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تواجه المواد الأسمنتية تحديات المتانة والاستدامة. يحدث هذا بشكل رئيسي بسبب وجود تشققات. يؤثر التكسير على القوة الميكانيكية للمواد الأسمنتية. تم العثور على ترسيب الكالسيت المستحث ميكروبيولوجيًا (MICP) لتعزيز قوة الانضغاط، وبالتالي تعزيز الخصائص الميكانيكية والمتانة لهذه المواد. تعرض هذه الورقة نتائج دراسة أجريت للتحقيق في تأثير Bacillus cohnii على تطوير قوة الانضغاط لمنشورات هاون OPC وتأثير Bacillus cohnii على وقت إعداد الأسمنت وسلامته. تم استخدام التركيز الميكروبي 1.0 × 10 7 خلايا·مل −1. تم إجراء تحليلات لاختبارات مقاومة الانضغاط لكل فئة من منشورات الهاون. تم إجراء اختبارات مقاومة الانضغاط في اليوم الثاني والسابع والرابع عشر والثامن والعشرين والسادس والخمسين والتسعين من المعالجة في الماء المقطر والمحاليل الميكروبية. أظهرت جميع المونة الميكروبية قوة انضغاط أكبر مقارنة بالتحكم مع أعلى ملاحظة في 90 يومًا. لوحظت أعلى نسبة زيادة في قوة الانضغاط في 90 يومًا وهي 28.3 ٪. تم إجراء التحليل الهيكلي الدقيق باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) بعد 28 يومًا من المعالجة. أشارت النتائج إلى وجود كربونات الكالسيوم والمزيد من رواسب سيليكات الكالسيوم (CSH) على الملاط البكتيري. لم يكن للبكتيريا تأثير على سلامة الأسمنت. تم تسريع تحديد الوقت بشكل كبير.

Translated Description (French)

Les matériaux fabriqués à partir de ciment sont confrontés à des défis de durabilité et de durabilité. Ceci est principalement causé par la présence de fissures. La fissuration affecte la résistance mécanique des matériaux à base de ciment. Il a été démontré que la précipitation de calcite induite microbiologiquement (MICP) améliore la résistance à la compression, améliorant ainsi les propriétés mécaniques et de durabilité de ces matériaux. Cet article présente les résultats d'une étude menée pour étudier l'effet de Bacillus cohnii sur le développement de la résistance à la compression des prismes de mortier OPC et l'effet de Bacillus cohnii sur le temps de prise et la solidité du ciment. Une concentration microbienne de 1,0 × 10 7 cellules·ml −1 a été utilisée. Des analyses de tests de résistance à la compression ont été réalisées pour chaque catégorie de prismes de mortier. Des tests de résistance à la compression ont été effectués le 2 ème , 7 ème , 14 ème , 28 ème , 56 ème et 90 ème jour de durcissement dans de l'eau distillée et des solutions microbiennes. Tous les mortiers microbiens présentaient une plus grande résistance à la compression par rapport au témoin avec le plus élevé observé à 90 jours. Le gain en pourcentage de résistance à la compression le plus élevé a été observé à 90 jours, soit 28,3 %. L'analyse microstructurale a été réalisée à l'aide d'un microscope électronique à balayage (MEB) après 28 jours de durcissement. Les résultats ont indiqué la présence de dépôts de carbonate de calcium et de plus de silicate de calcium hydraté (CSH) sur les mortiers bactériens. Les bactéries n'ont pas eu d'effet sur la solidité du ciment. Le temps de prise a été considérablement accéléré.

Translated Description (Spanish)

Los materiales hechos de cemento se enfrentan a desafíos de durabilidad y sostenibilidad. Esto se debe principalmente a la presencia de grietas. El agrietamiento afecta la resistencia mecánica de los materiales a base de cemento. Se ha encontrado que la precipitación de calcita inducida microbiológicamente (MICP) mejora la resistencia a la compresión, mejorando así las propiedades mecánicas y de durabilidad de estos materiales. Este documento presenta los hallazgos de un estudio realizado para investigar el efecto de Bacillus cohnii en el desarrollo de la resistencia a la compresión de los prismas de mortero OPC y el efecto de Bacillus cohnii en el tiempo de fraguado y la solidez del cemento. Se utilizó una concentración microbiana de 1.0 × 10 7 células·ml −1. Se realizaron pruebas de resistencia a la compresión para cada categoría de prismas de mortero. Las pruebas de resistencia a la compresión se llevaron a cabo el 2º , 7º , 14º , 28º, 56º y 90º día de curado en agua destilada y soluciones microbianas. Todos los morteros microbianos mostraron una mayor resistencia a la compresión en comparación con el control con la mayor observada a los 90 días. El mayor porcentaje de ganancia en la resistencia a la compresión se observó a los 90 días, que es del 28,3%. El análisis microestructural se llevó a cabo utilizando un microscopio electrónico de barrido (SEM) después de 28 días de curado. Los resultados indicaron la presencia de carbonato de calcio y más depósitos de silicato de calcio hidratado (CSH) en los morteros bacterianos. La bacteria no tuvo efecto sobre la solidez del cemento. El tiempo de fraguado se aceleró significativamente.

Files

7816079.pdf.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0320fc52cdecf20315f1d54548b5c8c3
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير <i>العصوية الكوهنية على</i> بعض الخصائص الفيزيائية والميكانيكية والهيكلية الدقيقة للأسمنت البورتلاندي العادي
Translated title (French)
Effet de <i>Bacillus cohnii</i> sur certaines propriétés physicomécaniques et microstructurales du ciment Portland ordinaire
Translated title (Spanish)
Efecto de <i>Bacillus cohnii</i> en algunas propiedades fisicomecánicas y microestructurales del cemento Portland ordinario

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3088466305
DOI
10.1155/2020/7816079

Is supplement to
https://openalex.org/W2909736133 (Other)
https://openalex.org/W278486644 (Other)
https://openalex.org/W2383719720 (Other)
https://openalex.org/W2064666429 (Other)
https://openalex.org/W2063164310 (Other)
https://openalex.org/W2054854226 (Other)
https://openalex.org/W2022786862 (Other)
https://openalex.org/W2005752923 (Other)
https://openalex.org/W1998837657 (Other)
https://openalex.org/W1993587598 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1664609600
  • https://openalex.org/W1972637363
  • https://openalex.org/W1991624112
  • https://openalex.org/W1999700673
  • https://openalex.org/W2020874470
  • https://openalex.org/W2077559281
  • https://openalex.org/W2096238184
  • https://openalex.org/W2153629499
  • https://openalex.org/W2316818210
  • https://openalex.org/W2338430558
  • https://openalex.org/W2589765631
  • https://openalex.org/W2802700587
  • https://openalex.org/W2924614255
  • https://openalex.org/W2969809857
  • https://openalex.org/W2991143364
  • https://openalex.org/W3026342314