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

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，普遍采用石灰穩定土、水泥穩定土等各種綜合穩定土類底基層，但這些方法經常帶來土體強度不夠、容易產生收縮裂縫、受環境溫度影響較大、工程費用增加、生態環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、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、穩定性好等優點，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、固化劑的國內外發展過程 土壤固化技術從20世紀40年代開始蓬勃發展，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、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。科學研究涉及了巖土力學、土壤化學、有機高分子化學、材料工程、環境工程等眾多學科。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標準（cj/t 3073—1998）。建筑材料市場上也出現了少量我國自己開發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，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，但實踐中發現它有很多方面不足： （1） 凝結后容易產生干縮裂縫，受環境和溫度影響較大。 （2） 固化土的類型受限制，對塑性指數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，產品有固態和液態兩種形式。國內在這方面研究發展較快，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）優缺點 （1） 固化速度快，早期強度高，同時固化土的抗滲性能、抗干縮、抗凍性能都要好于傳統的石灰與水泥穩定土。 （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。 （3） 固化劑的用量相對較少，且就地取材，減少運輸、節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范。 （二）針對性與兼容性 不同地區土壤性質差異較大，各地區的科學工作者都致力于適應本地區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的石灰穩定土和水泥穩定土，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、軟弱路基的穩定處理以及低交通量公路、農業道路網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二次流化”等優點，與傳統的處理技術相比可以就地取材進行施工，能節省大量的水泥、沙石料費用，與混凝土材料相比，一般可降低造價30%左右。這些優點使得土壤固化劑在道路工程中的應用發展勢頭良好。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，法庫縣大泉眼鄉一條路段進行固化土穩定基層的試驗，該路全長1300m ，寬5.5m，底基層為砂礫，基層為20cm固化穩定基層。根據實驗室試驗結果，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一的施工規范，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