土質固化劑

土質固化劑即土壤穩定（固化）技術從20世紀70年代開始蓬勃發展，至今已經形成一門綜合性的交叉學科。它涉及建築基礎、公路建設、堤壩工事、井下作業、石油開採、垃圾填埋、防塵固沙等多種領域，包括機械方法、物理作用、土工織物、化學膠結等多種手段，綜合了力學、結構理論、膠體化學、表面化學等眾多理論，它的處理對象也擴充到砂土、淤泥、工業污水、生活垃圾等多種固體、半固體，處理的目的也不僅僅是單一的加固，還包括增加滲透性、提高抗凍能力、防止污染物質泄漏等諸多方面。在這裡僅以化學加固為重點，對土壤固化劑的現狀做一個闡述

基本介紹

• 中文名：土質固化劑

土壤固化劑簡介

土壤固化劑是在常溫下能夠直接膠結土體中土壤顆粒表面或能夠與粘土礦物反應生成膠凝物質的土壤硬化劑。國際上，歐洲建築業最先提出土力學理論：日本由於地理因素限制，對土壤固化劑的研究投入很大，成果較多；美國和加拿大在利用土壤固化技術建設道路上有很多成功的例子；還有像德國、澳大利亞、南非等國也處在研究的前列。國內以國家“七五”項目為牽頭，雖然起步較晚，但是掀起了一陣研究高潮，研製了多種固化劑，並且部分成果已經從實驗室走到了套用第一線，對國家建設做出了貢獻。但是土壤本身的反應活性很低，再加上道路施工對土壤固化劑的要求較高(不僅要在成本上有較大幅度降低，而且希望強度要高、防水抗凍性能要好、施工方式簡單、道路保養費用降低等)．到目前為止，國際國內的各種固化劑都有各自的缺點．在實際套用上國內還處在起步階段，而研究工作現在也處於低潮。正是由於上述因素，有必要對國際國內的土壤固化劑做一個小結，希望可以從中找出發展的方向。

四類土壤固化劑

從固化劑發展的過程以及固結機理來看，現有的固化劑大體可以分成四大類。

1．1 石灰水泥類固化劑（傳統工藝）

1．2 礦渣矽酸鹽類固化劑（傳統工藝）

1．3 高聚物類固化劑（乾粉添加劑或叫穩定劑，逐漸被市場淘汰）

1．4 電離子溶液類固化劑（液態有輕酸性以美國路邦為代表和輕鹼性以Toogood土固精為代表）

土壤固化機理

從土壤固化劑的開發角度，有必要總結出土壤固化的基本機理來明確研究方向。

土壤固化劑與含有一定水分的土壤混合後，即發生一系列物理化學反應溶液中的高價離子可以改變土壤顆粒表面電荷的特性，降低土壤顆粒間的排斥力，破壞土壤顆粒的吸附水膜，提高土壤顆粒問的吸附力，是土壤中的含水量達到穩定平衡，同時形成結晶鹽，以致處理後的路基土壤永遠不會比未經土固精處理的土壤更乾燥或更潮濕。例如使用Toogood土固精AB液固化劑的，首先，A劑在土壤中大量形成富含結晶水的針狀結晶體，穿插在土壤顆粒空隙間形成強度骨架；其次，水化物填充在強度骨架之中，使固化體系進一步密實；最後，在B劑的劇烈作用下，土壤固化劑和部分土壤顆粒參加化學反應，使加固路基具有極強的耐久性，防水性和穩定性。