استفاده از باکتری ها در مهندسی عمران کاربرد وسیعی را به خود اختصاص داده است به طوری که از آن ها در بهبود مقاومت خاک، تعمیر سنگ های آهکی، افزایش دوام بتن، تعمیر ترک بتن و ... را دارد. بنابراین هر یک از این کاربردها به اختصار جهت معرفی به جامعه مهندسی عمران به صورت مختصر در زیر توضیح داده می شود.
1- بهبود خاک
برای بهبود مقاومت خاک احتمالا بتوان از باکتری‌های هیدرولیز کننده اوره استفاده کرد. اما اغلب بهبود خاک به تزریق در عمق و در نتیجه کاهش نفوذپذیری محدود میگردد. یک مشخصه نامطلوب که باعث گسیختگی خاک میشود، حرکت کردن آب در داخل خاک است. کاهش نفوذپذیری خاک، زمانی که باکتری با خاک مخلوط شده یا روی خاک با سرعت و فشار بالا پاشیده شده، مشاهده شده است. مقاوم و نفوذپذیری را در خاک زمانی که باکتری با خاک مخلوط شده یا روی خاک با سرعت و فشار بالا پاشیده شده، مشاهده شده است. مقاوم و نفوذپذیری را در خاک زمانی که باکتری و مواد آزمایش با سرعت کم تزریق گردد و سرعت هیدرولیز اوره با سرعت جریان واکنش برای رسیدن به خاک مقاوم متعادل گردد تعیین نمودند.
2- تعمیر سنگ‌های آهکی
زمانی که سنگ آهک نرم در معرض هوا قرار میگیرد به سرعت در سطح آن یک لایه حفاظتی از کلسین در اثر تبخیر آب ازحفرات آن و رسوب کلسیت در نزدیکی سطح ایجاد میگردد این لایه سختی و توپری بالایی نسبت به لایههای زیری دارد و به عنوان یک لایه محافظ در مقابل آلودگی هوا عمل میکند. با پی بردن به این که باکتری‌ها در تولید سنگ آهک مشارکت دارند موجب پیشنهاد استفاده باکتری برای بازسازی این کلیسن شد. دیک و همکارانش ایجاد یک بیوفیلم با رسوب یک لایه کربنات روی سطح را در ابتدا پیشنهاد کردند برای این هدف مکعب‌های سنگ آهک برای دو هفته در محیط رشد باکتری نگهداری گردید و گونه‌های مختلف باکتری در داخل محیط تلقیح شد. نمونهها هر دو ساعت برای 5 دقیقه بوسیله لرزاننده، لرزانده شد بعد از پایان دو هفته کلرید کلسیم به آن اضافه گردید تا رسوب کلسیم کربنات ایجاد گردد. در هفته سوم نمونهها در محیط کشت تازه در فاز دوم رشد بیوفیلم قرار گرفتند در نهایت در هفته چهارم کلرید کلسیم برای بار دوم اضافه شد تمام نمونهها در شرایط استریل قرار داشتند. از6 جدایه باکتری تلقیح شده 2 جدایه 57 و 59 بیشترین کاهش جذب آب را نشان دادند.
3- افزایش دوام بتن
De Muynck و همکاران تحقیقاتی را روی بیو رسوب‌ها با باکتری باسیلوس اسفاریکوس به عنوان تعمیر سطحی برای مواد با خواص سیمانی (ملات ماسه سیمان) و با تخلخل‌های مختلف انجام دادند. برای تعمیر سطحی دیک و همکارانش نمونهها را در دمای زیر 28 درجه و در شرایط غیر استریل قرار دادند. به علت pH بالای مواد سیمانی انتظار می رود که آلودگی مواد سیمانی خیلی پایین باشد. د موینک و همکاران نمونههای مکعبی برای جذب آب و نمونههای استوانه‌ای برای نفوذ گاز از داخل دال بریدند. نمونههای ملات برای 24 ساعت در داخل محلول کشت باکتری به همراه باکتری با غلظت (cells/m3)107 قرار گرفتند. سپس نمونهها به محیطی با منبع کلسیم کربنات منتقل شدند نمونهها بعد از 3 روز از محلول خارج و به مدت یک هفته در دمای اتاق خشک شدند. بر روی نمونهها آزمایشهای جذب آب، و نفوذپذیری گاز، یخ و ذوب و اندازهگیری ضریب شتاب حرکت کلرید انجام گردید. نتایج نشان میدهد که جذب آب با افزایش نسبت آب به سیمان افزایش می یابد اما حضور باکتری تاثیر قابل توجهی روی جذب آب دارد و جذب آب حدودا 5 برابر کمتر از نمونه کنترلی است. لایه کلسیم کربنات حفرات سطح ملات را می پوشاند و در نتیجه باعث کاهش نفوذ گاز در داخل ملات میشود. مقاومت نمونه‌هایی با رسوب کربنات کلسیم در سطح نسبت به نمونههای کنترل در مقابل نفوذ کلرید و یخ و ذوب شدن به خصوص برای ملات‌هایی با حفرات زیاد و نسبت آب به سیمان بالا، بیشتر افزایش می‌یابد.
4- تعمیر ترک در بتن
تعمیر حفرات سنگ‌های موجود در اطراف نفت سنگین در حوزه‌های نفتی، می تواند باعث افزایش تمرکز انرژی پمپ در منطقه نفت خیز شود. به دلیل هزینه و اجرای ناموفق تعدادی از پلیمرها، پیشنهاد شد که بیوپلیمرهای غیرمحلول و بیوتوده، با میکروارگانیسم‌های بومی برای پرکردن منافذی با نفوذپذیری بالا استفاده شود. با توجه به این پیشنهادها استفاده از مواد پر کننده معدنی براساس رسوبات کربنات انتخاب گردید. تحقیقات اولیه روی رسوبات کلسیتی میکروبی در ستون ماسه‌ای روی کاهش حفرات و نفوذ پذیری تمرکز داشت. نتایج، تشکیل شکل جدیدی از کربنات‌ها را نشان داد. امروزه تمرکز تحقیقات روی بهبود مقاومت بتن به علت چسبندگی ذرات ماسه بدست آمده است. ظاهر شدن ترک و شکاف یک پدیده اجتناب ناپذیر در طول عمر سازه های بتنی است در صورت عدم بازسازی ترکها، ترکها گسترش مییابند و در نهایت منجر به افزایش هزینه تعمیر میگردند. راما چانندرا و همکارانش بر روی تعمیر ترک بتن تحقیق کردند آنها برای اندازهگیری تاثیر تعمیر ترک بر روی سختی، 10 تیر ملاتی با عرض ترک 3.175 میلیمتر و عمق ترک 3.175 میلیمتر و 9.525 میلیمتر ساختند و برای اندازهگیری تاثیر تعمیر روی مقاومت فشاری، ترک‌هایی با عرض 3.175 میلیمتر و عمقهای 12.7، 19.05، 25.4 میلیمتر ایجاد کردند. برای تعمیر ترکها، ماسه با محیط رشد باکتری ترکیب شد و باکتری با غلظت 9^10*3.8* در داخل محیط اضافه گردید و با یک چاقوی لبه باریک در داخل ترک قرار گرفت و برای 48 ساعت در داخل اوره و کلسیم کلرید عمل آوری شد و محیط هر 14 روز جایگزین گردید. نتایج نشان داد که سختی تیرهای تعمیر شده نسبت به نمونههای کنترلی افزایش یافته است و این افزایش سختی برای تیرهایی با عمق ترک 3/175 میلیمتر بیشتر است. شکل 2-5 افزایش سختی برای تیر را نشان میدهد. حضور باکتری باسیلوس اسفاریکوس تاثیر خوبی در بهبود ترکهای کم عمق نسبت به ترکهای عمیق دارد به طوری که در ترک با عرض 3/175 میلیمتر این افزایش 9/4 درصد بوده در حالی که برای عمق ترک 9/525 میلیمتر 4/8 درصد است.
