土壤固化剂配方技术_建筑建材

技术简介：

土壤固化剂是土壤固化外加剂的简称，是一种由多种无机、有机材料合成的用以固化各类土壤的新型节能环保工程材料。根据需要加固的土壤的物理和化学性质，只需掺入一定量的固化剂，经搅拌、压实处理，即可达到需要的性能指标。

目前我们国家依旧在进行大规模的工程建设，在工程建设中，如果能充分有效利用价格低廉、来源广泛的土壤作为工程材料，则可以在保证工程建设的同时，有效节约砂石的用量，降低工程成本，同时减少对自然资源的破坏，保护生态环境，提高社会生存质量。

土壤固化剂的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。土壤固化剂涉及建筑基础、公路建设、堤坝工事等多种领域，而现今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，并能固化其中的重金属等物质。

土壤固化剂是一种新型环保筑路材料，加入土壤中通过与无机结合料、土壤和水的物理和（或）化学反应，改善土壤工程性能的外加剂。按固化剂的形态分为液体土壤固化外加剂和粉体土壤固化外加剂。将土壤固化成密实板体，改善土壤的抗压强度、水稳定性、冻稳定性等工程性能。节省或替代水泥、石灰、砂砾等材料，用于各种等级道路的路基处理和各种建筑场地的地基处理，也可以直接铺筑低等级道路、景观道路或临时道路，还可用于农业和水利建设的土工工程。

土壤固化剂从形态上可分为粉体和液体，而从组成上可分为无机型、有机型和生物酶型等三大类，各有优缺点。无机型土壤固化剂是在水泥、石灰石等基础上进行改进而来，粉体型为主，稳定性好成本低但容易干裂，前期强度不够理想；有机型是以大分子为主成分的液体固化剂，用量少，易于强度控制和调变抗水性但通常其适用范围有限，对于高分子型的则易老化；生物酶类固化剂属于生物固化剂，对高塑型黏土固化效果明显但制备成本较高且容易降解而影响寿命。因此，扬长避短，复配性的固化剂成为了当下行业发展的主流。

理性特点：

物理状态：液体或者粉末，溶于水；
稳定性：可以长期储存和正常条件下运输。
毒性：无毒、无害、无腐蚀、无污染。
燃点：不燃烧。
掺量：液体土壤固化剂的掺量为万分之1.2到万分之3，固体的土壤固化剂的掺量为8%到20%，具体掺量要考虑经济成本和室内试验结果。

应用范围：

土壤固化剂可广泛应用于各种等级公路的路基，底基层，基层，软基。也能广泛用于乡村道路路基路面建设，工矿重载公路的建设，飞机跑道，大型停车场以及其他场地的地面硬化。也可以用于免做面层的原生态道路，如绿色生态园区、景区、农林牧区、高尔夫球场区等。

一、土壤固化剂（液体）

土壤固化剂对生态环境无破坏无影响，是环保型筑路材料。它将土体“亲水性”变为“厌水性”，从根本上克服“水侵”造成的结构病害，延长公路使用周期，节约道路养护费用。

掺配比例：0.01%～0.02%；

水溶性：完全溶解于水；焚烧能力：基本不可燃；

易爆能力：不可爆；颜色气味：酱黑色，半透明，无刺激性气味。

土壤固化剂原料包括：萘系聚合物、生物质多糖、羟基化合物、磺酸盐化合物、无机盐化合物、水。采用特定无机盐化合物和萘磺酸钠甲醛缩合物之间的复配使用，发现在特定配比下，可以削弱土壤颗粒与水之间的结合能力，提高土壤的稳定性。对土壤的固化效果好，保证了土壤具有较好的机械强度，在工程使用的过程中减少了工程造价的成本，经济效益高。

作用机理：

1、土壤固化剂与含有一定水分的土壤混合后，在土壤中形成网状结晶体，穿插在土壤颗粒空隙间形成强度骨架。

2、土壤固化剂的成分和土壤颗粒参加化学反应，激发土壤的自身物质生成不溶于水的坚硬物质，填充在强度骨架之中，使固化土形成不可逆的坚实板体，并具有良好的耐久性。

3、固化剂溶液中的高价离子可以改变土壤颗粒表面电性，降低土壤颗粒的水膜厚度，提高土壤颗粒间的吸附力，增大密实度，降低渗水性。

4、土壤经过粉碎、拌合和压实等物理外力的作用下，土壤颗粒彼此靠近，从而减少被固化土的空隙，使固化体系进一步密实，从而具有较强的承载能力和防水能力。

性能优点：

1、生产成本低廉、工艺简单、固化效果极佳，可大规模化工业生产；

2、对土壤的固化效果好，保证了土壤具有较好的机械强度，在工程使用的过程中减少了工程造价的成本，经济效益高；

3、采用特定无机盐化合物和萘磺酸钠甲醛缩合物之间的复配使用，发现在特定配比下，可以削弱土壤颗粒与水之间的结合能力，提高土壤的稳定性。

二、土壤固化剂（粉体）

1、土壤固化剂（固粉型）：目前，通常采用土壤固化剂对土体进行改良。土壤固化剂与土料混合搅拌，土壤固化剂与土颗粒发生水解与水化反应，形成胶凝物，土颗粒间粘结力和土颗粒表面作用力增强，土体更加密实，提高了土体强度和水稳定性，增加承载力，降低养护维修成本，延长路基的使用寿命，有效提高与改善土体性能，是一种复合型土工加固材料，对土体的物理与化学性质进行有效与快捷地改善，以满足工程项目建设需求。

传统加固材料如石灰、水泥与粉煤灰等单一土壤固化剂加固由于易出现干缩裂缝等问题，已经不能满足复杂工程的建设要求。本土壤固化剂含有固化组分、增强组分和木质素纤维，应用于土体改良中，可以明显提高土体的抗压强度、抗裂性和水稳定性。将其与特定的固化组分(如水泥、矿渣、石灰和石膏)配合使用，特别是在引入特定的增强组分(如水玻璃和/或硅灰)的情况下，可以明显提高土体的抗压强度、抗裂性、耐久性和水稳定性，且价格低廉，具有良好的应用前景。

2、土壤固化剂（固废型）

土壤固化剂是一种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，以达到提高土质强度、改善土壤压实性的目的。土壤固化剂延长了道路的使用寿命，节省了工程维修成本，经济环境效益俱佳，是当前理想的筑路材料选择。

本土壤固化剂成分中含有大量煅烧后的固废材料，一方面对固废材料进行了二次利用，环保节能。另一方面，固废材料加上偏硅酸钠、木质素、萘磺酸钠甲醛缩合物、聚丙烯酰胺以及羟甲基纤维素的综合作用，对矿渣、风积砂、高液限土以及湿陷性黄土起到了良好的固化效果，其固化后的材料强度高于2MP，且使用该土壤固化剂进行固化的过程中无需添加水泥等有机结合料，施工方式更简单、也节约了更多的施工时间。

三、抗疏力土壤固化剂（稳定剂）

抗疏力土壤固化剂（稳定剂）具有稳固土体、提高土体承载力、防止土中渗流、加速土体石化过程之特性；可解决诸多土力学难题，具有广泛的实用性。将其加入碎石、砂、粘土的混合料中，可以使混合料具有极强的抗水性能和较高的密实度，从而形成较强的力学强度。

抗疏力土壤固化剂（稳定剂）能够改变土颗粒结构、排列组合、减少土体内水和气体比例、降低土微粒界面活性，且用量极小（用量为重量比的0.1%），成本较低。

抗疏力土壤固化剂（稳定剂）用于道路铺设，水利防渗，对磷石膏的环保处理，边坡治理、山体滑坡治理、泥石流治理、土壤沙化治理、霾治理以及石雕艺术品修复的应用。

技术服务：土壤固化剂技术资料费380元，含原料介绍、生产配方、工艺流程、性能指标等。

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