土质固化剂

在常温下能够直接胶结土体中土壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的土壤硬化剂

土质固化剂是在常温下能够直接胶结土体中土壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的土壤硬化剂。土壤稳定（固化）技术从20世纪70年代开始蓬勃发展，1968年美国贝赛尔土壤固化剂诞生，用于B-2歼机跑道，已经形成一门综合性的交叉学科。它涉及建筑基础、公路建设、堤坝工事、井下作业、石油开采、垃圾填埋、防尘固沙等多种领域，包括机械方法、物理作用、土工织物、化学胶结等多种手段，综合了力学、结构理论、胶体化学、表面化学等众多理论，它的处理对象也扩充到砂土、淤泥、工业污水、生活垃圾等多种固体、半固体，处理的目的也不仅仅是单一的加固，还包括增加渗透性、提高抗冻能力、防止污染物质泄漏等诸多方面。

发展历史

国际上，欧洲建筑业最先提出土力学理论：日本由于地理因素限制，对土壤固化剂的研究投入很大，成果较多；美国和加拿大在利用土壤固化技术建设道路上有很多成功的例子；还有像德国、澳大利亚、南非等国也处在研究的前列。国内以国家“七五”项目为牵头，虽然起步较晚，但是掀起了一阵研究高潮，研制了多种固化剂，并且部分成果已经从实验室走到了应用第一线，对国家建设做出了贡献。但是土壤本身的反应活性很低，再加上道路施工对土壤固化剂的要求较高(不仅要在成本上有较大幅度降低，而且希望强度要高、防水抗冻性能要好、施工方式简单、道路保养费用降低等)．，国际国内的各种固化剂都有各自的缺点．在实际应用上国内还处在起步阶段，而研究工作现也处于低潮。正是由于上述因素，有必要对国际国内的土壤固化剂做一个小结，希望可以从中找出发展的方向。

主要分类

从固化剂发展的过程以及固结机理来看，现有的固化剂大体可以分成四大类。

1．1 石灰水泥类固化剂（传统工艺）

1．2 矿渣硅酸盐类固化剂（传统工艺）

1．3 高聚物类固化剂（干粉添加剂或叫稳定剂，逐渐被市场淘汰）

1．4 电离子溶液类固化剂（液态有轻酸性以美国路邦为代表和轻碱性以Toogood土固精为代表）

作用机理

从土壤固化剂的开发角度，有必要总结出土壤固化的基本机理来明确研究方向。

土壤固化剂与含有一定水分的土壤混合后，即发生一系列物理化学反应溶液中的高价离子可以改变土壤颗粒表面电荷的特性，降低土壤颗粒间的排斥力，破坏土壤颗粒的吸附水膜，提高土壤颗粒问的吸附力，是土壤中的含水量达到稳定平衡，同时形成结晶盐，以致处理后的路基土壤永远不会比未经土固精处理的土壤更干燥或更潮湿。例如使用Toogood土固精AB液固化剂的，首先，A剂在土壤中大量形成富含结晶水的针状结晶体，穿插在土壤颗粒空隙间形成强度骨架；其次，水化物填充在强度骨架之中，使固化体系进一步密实；最后，在B剂的剧烈作用下，土壤固化剂和部分土壤颗粒参加化学反应，使加固路基具有极强的耐久性，防水性和稳定性。

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