Um die Verstärkung von Sandböden durch mikrobiell induzierte Karbonatfällung (MICP) zu verbessern, wurde auf Basis früherer Forschungen die Korngrößenverteilung von standardmäßigem natürlichem Sand mittels zweier Optimierungsmethoden – gleichmäßiges Design und kontinuierliches Design – optimiert. Durch eine Kombination makrophysikalischer mechanischer Tests und mikrostruktureller Untersuchungen wurden die MICP-Verfestigungsmechanismen unter verschiedenen Korngrößenoptimierungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen: (1) Im Vergleich zur natürlichen Körnung können beide Optimierungsmethoden die Dichte des Sandes in unterschiedlichem Maße erhöhen, die Porosität verringern und die Porenstruktur verbessern. Die CaCO3-Bildungsmenge stieg um 11,19 % bzw. 24,95 % für gleichmäßiges bzw. kontinuierliches Design, die Durchlässigkeitskoeffizienten sanken um 28,07 % bzw. 38,07 %, und die Porosität nach der Verfestigung verringerte sich um 9,23 % bzw. 11,86 %, was auf eine stärkere Verdichtung und Wasserdichtigkeit beim kontinuierlichen Design hinweist; (2) Beim kontinuierlichen Design betrugen die maximalen Bruchspannungen und -dehnungen 3,15 MPa bzw. 2,86 %, was eine Steigerung von 16,11 % bzw. 15,32 % gegenüber dem gleichmäßigen Design darstellt, was auf eine bessere Festigkeit und Verformungsbeständigkeit hinweist; (3) Beide Korngrößenoptimierungsmethoden führten zu einer Erhöhung des Ungleichmäßigkeitskoeffizienten und einer Verringerung der Porosität. Im Vergleich zum gleichmäßigen Design zeigt das kontinuierliche Design eine höhere Ungleichmäßigkeit der Korngröße, größere durchschnittliche Porengrößen und eine rationalere Porenstruktur, welche eine effektive Infiltration von Bakterienlösung und Bindemittellösung gewährleistet und damit bessere Bedingungen für die Ablagerung und Aggregation von Calciumcarbonat schafft, was zu einer besseren Dichte, CaCO3-Bildungsmenge, mechanischen Eigenschaften und Wasserdichtigkeit führt. Diese Studie kann als Referenz für die Bodenverstärkung von Sandgründungen dienen.

mikrobiell induzierte Karbonatfällung;Korngrößenoptimierung;mechanische Eigenschaften;mikrostrukturelle Struktur;Verstärkungsmechanismus