生物水泥作用下方解石的三维取向与应变异构性揭示
材料科学
2026-03-13 v1
摘要
生物水泥利用细菌诱导的方解石结合砂粒，提供了一种低碳的土壤稳定方法。然而，单个方解石结合物的三维形貌、取向纹理及内部应变状态仍不足以被表征。本文将计算微型CT扫描、三维X射线衍射（3DXRD）及暗场X射线显微术（DFXM）相结合，对生物水泸在砂-砂接触处形成的方解石进行无损性表征，包括晶体取向和两类（类型II）及三类（类型III）弹性应变。CT扫描确定样品形貌及结合架构；3DXRD提供晶粒平均取向与应变状态；DFXM以100 nm分辨率解析生长过程中亚晶粒误取向及局部应变浓度。合并结果表明，生物水泸导致方解石沉淀产生各向异性内部应变及明显亚域结构，这些结构可影响宏观尺度上的键完整性及载荷传递。
引用
@article{arxiv.2603.11932,
title = {Revealing 3D orientation and strain heterogeneity in calcite generated by bio-cementation},
author = {Marilyn Sarkis and James A. D. Ball and Michela La Bella and Antoine Naillon and Christian Geindreau and Fabrice Emeriault and Carsten Detlefs and Can Yildirim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.11932},
year = {2026}
}