軟土固化劑是指用於固化軟土及其他細粒類土的無機水硬性膠凝材料。其與土充分拌合後，通過其自身各組分之 間以及與土之間的物理、化學反應，可顯著改善土的物理力學性質，且能形成滿足環境標準並保持長期 穩定的固化體。
軟土固化劑是土壤固化劑的一種，成品軟土固化劑一般是粉狀的，屬於B類土壤固化劑，獨立具有膠結固化功能。
軟土固化劑有別於粉體土壤固化劑。粉體土壤固化劑是粉體土壤固化外加劑的簡稱，不獨立具有膠結固化功能，必須與其他無機結合料配合使用。粉體土壤固化劑與其他無機結合料配合可配製B類土壤固化劑，若可獨立用於軟土固化，則為軟土固化劑。
軟土固化劑是基於軟土固化技術套用而研發的產品。軟土固化技術是將固化劑與軟土均勻拌和、經固化劑與軟土間的物理和化學作用形成具有足夠強度的固化土，是套用極為廣泛的一類軟土處理技術，廣泛地套用於工業與民用建築物的地基處理、公路與鐵路的路基處理、港口碼頭的地基處理，堤壩和深基坑圍護的止水帷幕，固化疏浚淤泥填築場地，地下洞穴和礦井採空區填築，污染土、工業淤泥、河道淤泥、尾礦泥、建築棄土的固化處理與套用等等。
基本介紹
- 中文名：軟土固化劑
- 外文名：Stabilizer for soft soil
- 軟土固化劑：是指用於固化軟土及其他細粒類土的無機水硬性膠凝材料。
軟土固化劑的定義,軟土固化劑的分類和標識,軟土固化劑的產品要求,軟土固化劑的套用,軟土固化劑的相關產品與行業標準,
我國陸地有3.8萬km待建軟土區，主要分布在經濟發達的沿海地區和江河湖泊周邊地區。從2005年開始，中國每年“向大海要地”都在一百平方公里以上，主要採用吹填海底淤泥的填海造地技術，從而構成了不斷增長的新的軟土地區。在這些軟土區域上進行基礎設施建設必須首先進行軟土地基的強化處理，而軟土地基原位固化技術（如深層攪拌法、粉噴樁法等）是主要的地基處理方法。除用於天然狀態軟土的原位固化技術外，軟土固化技術還套用於：
1）採用流動態固化土，通過澆築方式用於場地填築、澆築固化土樁（地下牆）、地下洞穴填築等領域；
2）將固化劑與接近最佳含水率的軟土拌合後，通過攤鋪並碾壓用於填築場地、地基墊層，以及通過填築並夯實於地下樁孔中形成夯實固化土樁。以擬固化土的性質分，除一般軟土、淤泥、淤泥質土外，還套用於固化高有機質土、鹽漬土、污染土等。特別是對於被重金屬污染軟土固化技術是非常有效和常用的處理技術。
長期以來軟土固化使用的固化劑主要是借用膠結砂石形成混凝土的膠凝材料——水泥。由於軟土與砂石在化學性質、物理性質和組成結構等方面都有很大差別，所以用水泥固化軟土的技術效果較差、經濟效益不高，常常不能滿足工程需要，迫切需要開發高效固化劑。因此，近年來相當多的研發單位和廠商提供了不同類型的軟土固化劑，得到了廣泛套用。另一方面，我國工業廢渣存量已達67億噸，並以10億噸/年的速度增長，因此高附加值、資源化利用工業廢渣的技術需求將越來越大；現有研究與實踐已經證明利用工業廢渣可以高附加值的製備高效固化劑，因此利用工業廢渣製備的固化劑的品種也不斷增長。此外軟土固化技術的套用領域不斷拓寬，對固化劑的性能將不斷提出新的要求。例如：大規模吹填淤泥填海造地和港口碼頭軟土地基固化處理，需要適合高含水量、高含鹽量、高孔隙比的超軟淤泥固化的高強度固化劑；西部大開發遇到的超鹽漬土地基的固化處理，需要具有耐鹽蝕的固化劑；污染土處理需要具有固定污染物特性的固化土。因此，順應固化領域的不斷拓寬，具有各種特殊功能的固化劑也不斷湧現，其中耕保股份利用長期積累的土壤固化技術，在軟土固化劑方面也一直走在行業的前沿。
由於不同場地軟土的物理性質、特別是化學性質差別極大，因此，同一固化劑在不同場地的固化效果相差很大，不同固化劑有不同的軟土適用範圍。由於固化劑組成的複雜性和軟土類型的多樣性，導致工程技術人員常常不能正確地判斷固化劑的性能和質量、不能正確地選擇和使用軟土固化劑。這不僅影響工程的質量和安全，也不利於高效固化劑的推廣套用，特別是不利於利用工業廢渣製備軟土固化劑的開發與套用。因此需要有指導正確判定固化劑性能與質量、指導正確套用固化劑的技術標準。另一方面，現有固化劑種類繁多，其成分有單一固定組成的也有多組成複合的，其中相當數量的固化劑的組成含有各類工業廢渣或副產品。對於固化劑的固化效果以及固化劑生產質量的控制與評判需要有統一的技術標準，為此，根據住房城鄉建設部《關於印發<2015年歸口工業產品行業標準制訂、修訂計畫>的通知》（建標【2014】190號）檔案的要求，編制了工業產品行業標準《軟土固化劑》。
《軟土固化劑》已經被中華人民共和國住房和城鄉建設部批准為城鎮建設行業產品標準，編號為CJ/T526-2018，自2019年4月1日起實施。
軟土固化劑的定義
軟土固化劑是指用於固化軟土及其他細粒類土的無機水硬性膠凝材料。其與土充分拌合後，通過其自身各組分之 間以及與土之間的物理、化學反應，可顯著改善土的物理力學性質，且能形成滿足環境標準並保持長期 穩定的固化體。
軟土固化劑的分類和標識
1、軟土固化劑根據提供方式分為兩類：
W類：軟土固化劑成品，包含了全部完整的材料組成，可以直接與擬固化的土拌合使用；
C類：軟土固化劑半成品，只包含軟土固化劑的部分材料，不能單獨使用，必須與指定的其他部分材 料按配比混合後與擬固化的土拌合使用。
2、軟土固化劑產品根據使用狀態分為兩類：
S類：可與水拌合成漿體或以粉體狀態使用；
P類：只能以粉體狀態使用。
3、標記
軟土固化劑標記的符號為SS，軟土固化劑產品按下列順序以軟土固化劑符號、固化劑提供方式的 符號、使用狀態的符號組合標記。
示例1:
SS-W-S表示以成品形式供應的、可與水拌合成漿體或以粉體狀態使用的固化劑。
示例2:
SS-C-S表示以半成品形式供應的、可與水拌合成漿體或以粉體狀態使用的固化劑。
示例3:
SS-W-P表示以成品形式供應的、只能以粉體狀態使用的固化劑。
示例4:
SS-C-P表示以半成品形式供應的、只能以粉體狀態使用的固化劑。
軟土固化劑的產品要求
1、軟土固化劑物理指標和工藝指標
1.1、軟土固化劑物理指標應符合表1的規定。
表1軟土固化劑物理指標
項目 | 指標 |
細度（80 方孔篩篩餘量）/% | <10 |
含水率/% | <1 |
1.2、軟土固化劑工藝指標應符合表2的規定。
表2軟土固化劑工藝指標
項目 | 指標 | |
淨漿流動度/mm | 初始 | >100 |
30 min | >90 | |
60 min | >80 | |
初凝時間/min | >45 | |
流動度指標只適用於s類軟土固化劑。 | ||
2、軟土固化劑重金屬允許含量
固化劑中重金屬含量不應超過表3規定的限值。
表3固化劑產品中重金屬含量限值
項目 | 限值/(mg/L) |
總鉻 | 0.1 |
六價鉻 | 0.05 |
銅（以總Cu計） | 1 |
鋅（以總Zn計） | 1 |
鉛（以總Pb計） | 0.05 |
鎘（以總Cd計） | 0.01 |
鈹（以總Be計） | 0.000 2 |
鎳（以總Ni計） | 0.05 |
砷（以總As計） | 0.05 |
錳（以總Mn計） | 0.1 |
鉬（以總Mo計） | 0.1 |
鉈（以總T1計） | 0.000 1 |
3、固化土強度
3.1、固化土7 d、28 d齡期無側限抗壓強度應符合表4的規定。
表4固化土無側限抗壓強度
強度等級 | 無側限抗壓強度/MPa | |
7 d | 28 d | |
1.0 | >0.3 | >1.0 |
2.0 | >0.6 | >2.0 |
3.0 | >0.9 | >3.0 |
1.0R | ^0.5 | >1.0 |
2.0R | >1.0 | >2.0 |
3.OR | >1.5 | >3.0 |
3.2、當固化土設計有要求時，尚應提供90 d齡期的無側限抗壓強度。
4、固化土重金屬浸出毒性
當固化重金屬污染土時，28 d固化土浸出液中重金屬含量應滿足GB/T14848中IV類限值的規定。 pH值應滿足GB5085.1的規定。
5、固化土的穩定性
固化土試樣在與場地地下水環境相同的水溶液中浸泡至28 d、90 d、180 d齡期，無側限抗壓強度不 應隨齡期增長而降低。
6、試驗方法
6.1、試驗用軟土固化劑
應採用擬檢驗性能的軟土固化劑的同批生產的產品；W類固化劑可直接用於試驗；C類固化劑應 與設計配比指定搭配的材料用同樣的比例共同試驗。
6.2、固化劑細度
按GB/T1345規定的方法進行試驗。
6.3、固化劑含水率
按GB/T50123規定的方法進行試驗，烘乾溫度控制在65 °C以下。
6.4、固化劑淨漿流動度
按附錄八規定的方法進行試驗。
6.5、固化土凝結時間
按GB/T1346規定的方法進行試驗。
6.6、固化土無側限抗壓強度
按附錄B規定的方法進行試驗。
6.7、固化劑重金屬含量
按附錄C規定的方法進行試驗。
6.8、固化土重金屬浸出毒性試驗 按附錄D規定的方法進行試驗。
6.9、固化土的穩定性試驗
6.9.1、固化土試件按附錄B的方法成型並養護7 d後，再在水溶液中浸泡至28 d、90 d、180 d，按附錄B 的規定測定固化土試件無側限抗壓強度。
6.9.2、水溶液宜取實際使用環境的地下水，或根據地下水pH值及所含鹽份種類和濃度配置的水溶液。 水溶液應置於密閉容器中，存放環境溫度為20 °C±5 °C。溶液體積為試件體積的35倍，各試件間隔 1 cm,液面應高出試件1 cm;每30d.更換水溶液一次。
7、檢驗規則
7.1、批號和取樣 7.1.1批號
生產廠根據不同型號的軟土固化劑的產量和設備條件，將產品分批標號。軟土固化劑批號根據生 產廠家的年生產能力規定為：
120X104 t以上，不超過1 200 t為一批號；
60X104 t〜120X104 t，不超過 1 000 t為一批號；
30X104 t〜60X104 t,不超過600 t為一批號；
10X104 t〜30X104 t，不超過400 t為一批號；
10X104 t以下，不超過200 t為一批號。
所述生產廠家的年生產能力，對於C類固化劑是指：C類固化劑與配比指定的其他材料共同形成完 整固化劑產品的年產量。
7.1.2、取樣
取樣方法按GB/T12573進行。取樣應有代表性，可連續取，亦可從20個以上不同部位取等量樣 品，試樣應混合均勻。與C類固化劑配合的其他材料可按同樣方法取樣，各自應混合均勻後，將C類固 化劑與各配合材料按配比要求的比例混合均勻。
按四分法縮取出比試驗所需量大一倍的試樣。
每一批號取樣分為兩等份。其中一份按第5章規定的項目進行試驗，另一份密封保存宜不少於 90 d,備查。
7.2、出廠檢驗與型式檢驗 7.2.1出廠檢驗與型式檢驗項目
按照表5要求進行。
表5出廠檢驗與型式檢驗項目表
檢驗項目 | 出廠檢驗 | 型式檢驗 | 要求 | 檢驗方法 | ||
固化劑物理指標 | 細度 | V | V | 5.1.1 | 6.2 | |
含水率 | V | V | 5.1.1 | 6.3 | ||
固化劑工藝指標 | 淨漿流動度 | V | V | 5.1.2 | 6.4 | |
初凝時間 | V | V | 5.1.2 | 6.5 | ||
固化劑重金屬含量 | V | V | 5.2 | 6.7 | ||
固化土強度 | 7 d、28 d強度 | V | V | 5.3.1 | 6.6 | |
90 d強度 | X | V | 5.3.2 | 6.6 | ||
固化土重金屬浸出毒性 | X | V | 5.4 | 6.8 | ||
固化土穩定性 | X | V | 5.5 | 6.9 | ||
註：“V”表示檢驗項目；“X表示不檢項目”。
7.2.2、出廠檢驗判定
出廠檢驗結果符合表1、表2和表3指標要求時，判該批號軟土固化劑為合格品。任何一項不符合 要求，則判該批號為不合格品。
7.2.3、型式檢驗項目適用情況
正常生產時，每年至少應進行1次型式檢驗。有下列情況之一者，應進行型式檢驗：
a） 新產品或老產品轉廠生產的試製定型鑑定；
b） 正式生產後，如材料、工藝有較大改變，可能影響產品性能時；
c） 產品停產半年後，恢復生產時；
d） 出廠檢驗結果與上次型式檢驗結果有較大差異時。
7.2.4、型式檢驗判定
按7.2.1規定的檢測項目的檢驗結果符合第5章相應測試項目的全部指標要求時，判定軟土固化劑 合格；如檢驗結果中任何一項不符合要求時，則判定該軟土固化劑不合格。
7.3、檢驗報告
檢驗報告應包括出廠檢驗項目及契約約定的其他技術要求。當用戶需要時，生產者應在軟土固化 劑發貨之日起11 d內寄發出28d強度以外的各項檢驗結果，32 d內補報28d強度的檢驗結果。在用 戶與生產者雙方商定的時間內，生產者應提供有效的型式審查檢驗報告中5.3.2所述項目的檢驗結果。
8、標誌、包裝、運輸和儲存
8.1、標誌
所有包裝應在明顯位置標註以下內容：執行標準、產品名稱、標記、強度等級、商標、淨含量、生產廠 名和地址、貯存條件及有效期。對C類軟土固化劑尚應具體說明與之混合材料的種類、技術標準及混 合比例等。生產日期和產品批號宜在產品合格證上註明。散裝時應提交與袋裝標誌相同內容的卡片。
8.2、包裝
軟土固化劑可採用帶有塑膠內襯的編織袋包裝，也可以採用散裝以及用戶與生產者雙方協商的 包裝。
袋裝應符合GB/T9774的要求。袋裝軟土固化劑每袋淨含量為50kg,且不應少於標誌質量的 99%;隨機抽取20袋總質量（含包裝袋）不應少於1 000 kg。其他包裝形式由用戶與生產者雙方協商 確定。
散裝運輸可分為散裝車運輸和罐裝運輸，散裝車或罐裝的貯存罐應密封、防水、防潮和備有除塵 設備。
8.3、運輸和貯存
軟土固化劑在運輸與貯存過程中應防止包裝破損、不得受潮、不得混入雜物。不同型號的軟土固化 劑應避免混雜。應存放在專用倉庫或固定的場所妥善保管，以易於識別、便於檢查和提貨。
軟土固化劑貯存期不宜超過60 d，超過60 d使用時需重新檢驗合格後方可使用。
軟土固化劑的套用
軟土固化劑過去比較典型的套用是在軟土區域上進行基礎設施建設必須首先進行軟土地基的強化處理，而軟土地基原位固化技術（如深層攪拌法、粉噴樁法等）是主要的地基處理方法。在耕保股份給中信西店新城編制的《耕保土壤固化技術在西店新城項目的套用技術方案》中，由於該項目屬於填海造地，不僅套用土壤固化技術生產固化土替代砂石料填海，同時涉及大量軟土地基需要強化處理，也都要用到軟土固化技術和軟土固化劑。
除用於天然狀態軟土的原位固化技術外，軟土固化技術還套用於：
1）採用流動態固化土，通過澆築方式用於場地填築、澆築固化土樁（地下牆）、地下洞穴填築等領域；
2）將固化劑與接近最佳含水率的軟土拌合後，通過攤鋪並碾壓用於填築場地、地基墊層，以及通過填築並夯實於地下樁孔中形成夯實固化土樁。以擬固化土的性質分，除一般軟土、淤泥、淤泥質土外，還套用於固化高有機質土、鹽漬土、污染土等。特別是對於被重金屬污染軟土固化技術是非常有效和常用的處理技術。
