土壤固化剂

“土壤固化剂”技术从20世纪70年代开始蓬勃发展，至今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。

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、等国也处在研究的前列。我国虽然起步较晚，但是掀起了一阵研究高潮，研制了多种土壤固化剂，并且实现了成果转化，应用到了公路交通、环境治理、湖渠防渗等生产第一线，对国家建设做出了贡献。我国在从市场和技术上相对较优势的品牌有，美国路邦、爱普路德、派尔吗酶、耕保土壤固化剂、亿路TG、天津天环、土固精Toodoog、台湾第一绿能、昌圣环保、云南绿筑、吉林中路等。

其特点是路用技术指标优良、工程造价低、施工方便、缩短工期，尤其是有利于生态环境保护。采用土壤固化剂可以替代大量的石灰、水泥、粉煤灰、碎石、砾石等传统筑路材料，节省资源、能源，节约土地，保护植被，大幅度减少二氧化碳等温室气体的排放量，有利于生态环境保护，经济、环境效益特别明显，是公路工程可持续发展的创新型交通技术之一。由于它比传统的水泥、石灰等土壤固化材料具有好的性能和经济、环境效益。还能解决水泥、石灰、粉煤灰等胶凝材料在土壤加固时难以解决的一些特殊问题，具有独特的土壤固化效果和广泛的实用性，已经被广泛应用于公路的基层及底基层、水利护坡等工程建设当中。被美国《工程新闻》称为20世纪最伟大的发明之一。日本称之为21世纪的新型材料。

路桥建设中土壤的实验性能测试对路面防水性等有着重要作用。本人结合工作经验分析贝赛尔土壤固化剂加固土的间接抗拉性能试验。

按性质分为：

1、A类土壤固化剂即土壤固化外加剂，不可直接用于土壤固化，需与水泥等胶凝材料配合使用。

2、B类土壤固化剂，可直接用于土壤固化，如水泥与粉体土壤固化剂混合料。

按形态分为：

1、 液体土壤固化剂

2、 粉体土壤固化剂

按成分分为：

1、 石灰水泥类无机固化剂

2、 矿渣类干粉土壤固化剂

3、 高聚类离子土壤固化剂

4、 有机酶蛋白土壤固化剂

5、 有机无机结合的固化剂

1、节约筑路成本，缩短工期。与使用传统的路面基层材料筑路相比可节约筑路成本的30%～50%，可缩短工期约50%。

2、抗压强度高。在不改变施工条件的情况下，无侧限抗压强度可提高40%～100%。

3、水稳定性好。土壤固化剂复合固结土试件常温下浸水不解散，水稳定性好，耐久性好。

4、冻稳定性好。经交通部专家鉴定，本产品在结合季节性冰冻地区特点的研究方面，已达到国际先进水平。

5、节能环保。传统筑路材料开采破坏植被，污染环境。尤其是石灰，水泥生产中要消耗大量的煤炭资源并释放大量的二氧化碳温室气体，加剧了全球温室效应。该技术减少了这些传统胶结材料的使用量，有利于节省资源和能源，有利于生态环境的保护。挖河采沙、炸山碎石会破坏自然，污染环境，采用本项技术以广泛分布随处可取的土壤替代砂石料，有利于公路的可持续发展，符合我国建设资源节约型、环境友好型社会的要求。

另外，土壤固化剂生产和使用均无污染，稀释后的固化剂水溶液无毒、无害，属于环境友好型和资源节约型的高科技新材料，可有效解决筑路材料污染问题。

6、施工工艺简单。土壤固化剂 渗透性好，与土的和易性好，使土易于压实，便于施工。所用的施工机械和传统筑路所用机械设备基本相同，劳动力需求量减少，施工工艺简单，工人只需简单培训即可上岗。

7、可延长道路使用寿命，降低了后期养护成本。经过土壤固化剂处理过的土壤，其强度、密实度、回弹模量、弯沉值、CBR、剪切强度等都得到很大提高，表层不受热、霜冻或潮气等自然条件的影响，从而延长了道路的使用寿命，节省了工程维修成本。

8、具有广泛的实用性。由于它比传统的水泥、石灰等土壤胶结材料具有更好的性能和经济、环境效益，还能解决水泥、石灰、粉煤灰等胶结材料在土壤加固时难以解决的一些特殊问题，具有独特的土壤固化效果和广泛的实用性，已经被广泛应用于公路的基层及底基层、建筑地基的处理等领域。

9、使用方便，易于运输和储存。高浓缩、用量少、运输费用低，供应半径大；不燃烧、不爆炸、室温下可储存一年以上

1. 各等级道路的基层及底基层的修筑。

2. 场地平整及固化。如停车场、堆货场、运动场等。

3. 土壤固化剂免烧砖。

4. 水利工程中的堤坝填筑固化。

5. 免做面层的原生态道路。适用于绿色生态园区、景区、农林牧区、高尔夫球场区等一切需要原生态路面的场所。

6.土壤固化剂墙体。这种墙体有温差小，散热慢，不怕水汽浸泡等特点，适用于各种大棚中墙体的修筑。

土壤固化剂应用范围十分广泛，除了用于加固道路基层、底层和面层以外，还可运用于各种建筑物的地基处理、地质灾害防治、水利水电工程防渗堵漏、油田灌浆、沼气池等领域。现结合某公司承建的高速公路使用土壤固化剂的情况，对土壤固化剂在道路施工中的应用进行探讨。该段软土路基全长305m，多为高山峡谷中的稻田及农用耕地，不适合高速公路路基填筑土质标准，必须全部进行换填施工。按照高速公路软土路基施工标准，在进行换填的同时，掺入石灰粉及土壤固化剂，分层碾压。

土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的新型节能环保工程材料。它与土壤混合后通过一系列物理化学反应来改变土壤的工程性质，能将土壤中大量的自由水以结晶水的形式固定下来，使得土壤胶团表面电流降低，胶团所吸附的双电层减薄，电解质浓度增强，颗粒趋于凝聚，体积膨胀而进一步填充土壤孔隙，在压实功的作用下，使固化土易于压实和稳定, 从而形成整体结构，并达到常规所不能达到的压密度。经过土壤固化剂处理过的土壤，其强度、密实度、回弹模量、弯沉值、CBR、剪切强度等性能都得到了很大的提高，从而延长了道路的使用寿命，节省了工程维修成本，是当前理想的筑路材料选择。

国内土壤固化剂应用可参照住房城乡建设部关于发布行业标准《土壤固化外加剂》 、《土壤固化剂应用技术标准》 的公告。

产品特点：

筑路成本低# 节能环保良# 抗压强度高# 水稳定性好# 施工易掌握

路用性能好# 使用寿命长# 适用范围广# 承载能力高# 能源消耗少

液体土壤固化剂固化机理一般如下，经过一系列物理、化学和物理化学综合作用,以促使在颗粒接触带从结构上产生不同性质和能量的相互连结作用。