從土壤固化劑的各個方面來闡述土壤固化劑的性能和優(yōu)缺點及在我國科學研究與工程中的應用現(xiàn)狀。綜合分析了固化劑的發(fā)展趨勢，指出其中不足，對國內固化劑的發(fā)展提出幾點建議。

軟弱地基處理一直是困擾道路工程建設的一個難題。在我國干線公路，特別是高等級公路建設中，普遍采用石灰穩(wěn)定土、水泥穩(wěn)定土等各種綜合穩(wěn)定土類底基層，但這些方法經常帶來土體強度不夠、容易產生收縮裂縫、受環(huán)境溫度影響較大、工程費用增加、生態(tài)環(huán)境破壞等方面的問題。

土壤固化劑作為一種新型的土壤固化材料，它的出現(xiàn)、研究與應用解決了軟弱地基處理中很多實際問題，其固化土體具有速度快、強度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但仍存在一些不足：如直接作為基層強度還不夠高、單一品種固化劑只能適應某種特定類型土壤等等，而且近幾年關于土壤固化劑的研究工作也處于低潮。

本文從土壤固化劑的發(fā)展過程、分類、材料組成、固化機理、特點、市場情況、試驗研究、工程應用八個方面來闡述土壤固化劑的技術研究與工程應用現(xiàn)狀，以期促進它的進一步的研究與應用。 一、固化劑的國內外發(fā)展過程 土壤固化技術從20世紀40年代開始蓬勃發(fā)展，至今已經形成一門綜合性的交叉學科，應用到建筑基礎、公路建設、堤壩工事、井下作業(yè)、石油開采、垃圾填埋、防塵固沙等多個領域。固化土體包括機械方法、物理作用、土工織物、化學膠結等多種手段?？茖W研究涉及了巖土力學、土壤化學、有機高分子化學、材料工程、環(huán)境工程等眾多學科。處理對象也擴充到砂土、淤泥、工業(yè)污水、生活垃圾等多種固體與半固體。土壤固化的目的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。

國際上，歐洲建筑業(yè)最先提出土力學與土壤固化理論。日本由于地基土質較差，對土壤固化技術研究投入很大，成果較多。美國與加拿大在利用土壤固化技術建設道路上也有很多成功的例子，德國、澳大利亞、南非等國也處在此研究領域的前列，土壤固化劑從20世紀90年代開始引入我國以來，在科學研究和工程應用方面均取得了一定的成果。我國建設部于1998年6月30日頒布了土壤固化劑的行業(yè)標準（cj/t 3073—1998）。建筑材料市場上也出現(xiàn)了少量我國自己開發(fā)研制的土壤固化劑產品。 二、固化劑的物質組成 隨著科學研究的深入、工程實踐的增多和新材料的不斷出現(xiàn)，固化劑的種類越來越多。

目前市場上土壤固化劑產品的成分大致可分為無機結合材料、含有離子的粘稠狀液體物質和化學物質三大類 （一）無機結合料類主要包括石灰、水泥、粉煤灰和一些為了提高早強性的鈉鹽，單獨或幾種材料混合使用。作為一種傳統(tǒng)的固化劑，使用者對其的應用實踐經驗比較豐富，性價比較好，但實踐中發(fā)現(xiàn)它有很多方面不足： （1） 凝結后容易產生干縮裂縫，受環(huán)境和溫度影響較大。 （2） 固化土的類型受限制，對塑性指數(shù)高的粘土和有機土加固效果不理想。 （3） 早強性能差，直接影響工程進度，加入早強劑又會提高原材料價格。 （二）含有多種強離子的粘稠狀液體物質 含有多種強離子的粘稠狀液體物質形成的固化劑一般為離子固化劑（ionic soilstabilizer） ，具有以下幾方面特點： （1） 持續(xù)作用時間長，固化土體強度高。 （2） 加固土體為柔性基層，不易產生裂縫。 （3） 材料對人、動物、植物沒有毒害作用，是綠色產品。 （三）化學物質 兩種或多種化學物質組合一般形成復合型土壤固化劑，主要針對不同的土壤類型來選擇不同的組合方式，產品有固態(tài)和液態(tài)兩種形式。國內在這方面研究發(fā)展較快，ncs固化劑就是我國較早研制成功的新型復合粘性固化劑，隨后武漢工業(yè)大學硅酸鹽工程中心又采用礦渣、石灰及固化元素復合而成了hs干硬性固化劑。 三、固化劑固化土體的特點 （一）優(yōu)缺點 （1） 固化速度快，早期強度高，同時固化土的抗?jié)B性能、抗干縮、抗凍性能都要好于傳統(tǒng)的石灰與水泥穩(wěn)定土。 （2） 土體干燥速度快。由于固化劑加固土體時會吸收、固化土體中的水分，使得土體含水量降低，從而改善土體的稠度，降低土體的塑性指數(shù)。 （3） 固化劑的用量相對較少，且就地取材，減少運輸、節(jié)省施工時間和降低工程造價。 （4） 不但初期強度高，而且與水作用，固化時間較長，反應充分，后期強度也很高。 （5） 對于高塑限粘土拌和較為困難，缺少專門用于固化劑加固土體施工的機械裝備。 （6） 固化技術發(fā)展還不夠成熟，缺少用于固化劑加固土體的試驗研究和工程施工技術指導規(guī)范。 （二）針對性與兼容性 不同地區(qū)土壤性質差異較大，各地區(qū)的科學工作者都致力于適應本地區(qū)軟土加固的固化劑產品的研究，導致固化劑的研究工作存在一定的局限性，研究出的固化劑產品往往都只能適應某種特定的土壤。 但國外還是有一些適應土壤范圍較廣的固化劑產品，像安定劑、富士土等。

同時因為化學類土壤固化劑可以根據(jù)土壤的性質來調整不同種化學物質材料的配比，所以在兼容性方面要好于其它類型土壤固化劑，而像液體狀離子固化劑只能適合用于低塑限的粉土和砂土的加固。 四、國內土壤固化劑的工程應用情況 在道路路基加固工程當中，我國大部分還是采用傳統(tǒng)的石灰穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定土，固化劑的使用還處于初步推廣階段，很多道路技術人員對這方面的信息了解比較少，這方面的施工經驗也很缺乏。在少量固化劑加固土體的工程實例當中大部分還是使用國外的產品，其中南非的iss固化劑、北京中土奧特賽特科技發(fā)展有限公司代理的日本的aught-set固化劑是使用較為頻繁的兩種國外土壤固化劑產品。國內土壤固化劑工程應用范圍主要包括以下幾個方面：水渠和堤壩防滲、池塘與湖泊清淤以及淤泥質土的處理，農田水利設施的節(jié)水改造、高速公路與一、二級公路的基層、底基層、軟弱路基的穩(wěn)定處理以及低交通量公路、農業(yè)道路網(wǎng)的路面結構層和面層處理等。它具有“固化速度快、相對強度高、收縮量小、經固化的土壤不會出現(xiàn)二次流化”等優(yōu)點，與傳統(tǒng)的處理技術相比可以就地取材進行施工，能節(jié)省大量的水泥、沙石料費用，與混凝土材料相比，一般可降低造價30%左右。這些優(yōu)點使得土壤固化劑在道路工程中的應用發(fā)展勢頭良好。到目前為止，因無機類固化劑具有較好的性價比，從而在土壤固化工程中應用得最為廣泛。2003年9月中旬，法庫縣大泉眼鄉(xiāng)一條路段進行固化土穩(wěn)定基層的試驗，該路全長1300m ，寬5.5m，底基層為砂礫，基層為20cm固化穩(wěn)定基層。根據(jù)實驗室試驗結果，選定固化劑與風化巖的比例為7：93混合料進行拌和，施工時按《固化類路面基層和底基層技術規(guī)程》（cjj/ts0—98） 中的濕路拌法施工。從固化土基層整形碾壓后的情況來看，表面平整無溝槽和輪跡，顏色一致無裂隙、松散現(xiàn)象。碾壓成型后的第2天，基層表面已有一定強度，已經可以灑水養(yǎng)生，從表觀看效果很好。目前該路段已使用1a有余，路面情況基本完好。比較而言，土壤固化劑使用還是處于初級階段，固化劑的應用還沒形成一個統(tǒng)一的施工規(guī)范，大部分工程都還是處于一個試驗的性質，很多情況下都是與傳統(tǒng)的加固方法作對比。工程量都很小，施工經驗和器械都缺乏。

標簽：固化劑土壤說說