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土壤固化剂的分类
日期:2012-4-15 浏览次数:4288

    土壤固化剂作为一种新型土壤加固材料,在一些发达国家已得到广泛应用,美国《工程新闻》称之为20世纪最伟大的发明创造之一,被日本称为21世纪的土工新材料,是建筑材料的一次革命。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、无机类固化剂
    一般为粉末状,多采用工业废料作为主固剂,添加各种激发剂配制而成。主固剂包括粉煤灰、各类矿渣、煤矸石或水泥、沸石、石灰等,激发剂主要包括各种硫酸盐类、各种酸类和其他无机盐,也包含少量的表面活性剂等其他有机材料。添加无机类土壤固化剂的固化土性能比较稳定,在正常条件下,其性能可保持30~50年基本不变。由于添加了一些工业废料和较易取得的建筑材料,而且施工简便,因而不仅可以降低工程造价,而且还具有环保和节能意义,更由于其历史遗传,被广泛使用于工程建设中。此类固化剂发展至今主要包括水玻璃类(水玻璃+铝酸钠或氯化钙或氢氧化钠)、水泥类(高铝水泥,普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,钢渣水泥等)、石灰类(生、熟石灰,电石渣,贝壳类,漂白粉渣)、硫酸盐类(石膏,硫酸铁,硫酸铝)、氯化物类(氯化钙,氯化钠,氯化镁)、磷酸盐类、苛性碱类。
    2、有机聚合类固化剂
    此类稳定剂一般呈液态,目前国际市场应用比较广泛和知名的产品多由石油磺化而得,其主要成分为磺化油,如南非约翰尼斯堡公司生产的康耐(CON-AID)和美国Soilrock公司的S型稳定剂等是国际市场上比较常见的品种。有机聚合物固化剂的作用机理通常被认为是物理的而非化学的,它并不改变粘土矿物的内层结构,而是通过裹覆土颗粒,在其表面产生强大的吸附作用,伸得土壤颗粒集聚固化。
    3、生物酶类土壤固化剂
    生物酶类土壤固化剂是由有机质发酵而成的多酶基产品。通过酶的催化作用,促进了土壤颗粒间的凝聚力。多数生物酶类土壤固化剂为棕色浓缩液,有轻微的发酵味,无毒,不燃烧。由于生物酶类土壤固化剂有生物降解的特点,因此其固化的土体经水浸泡后,强度会降低。尽管此类固化土的设计寿命约为8年,但对其长期的强度和稳定性仍有待实践检验。"派酶大力浆"是由美国国际酶制品有限公司研制的一种棕色、无菌的液态复合生物酶浓浆,其既能催化土壤的固结反应,又能改变土壤结构,是一种高效的生物酶类固化剂。"派酶大力浆"能增加土壤密度,降低土壤膨胀系数,增强土壤抗渗、防水和防冻性能,从而极大地提高土壤工程性能。经过多年的发展,用"派酶大力浆"筑路已是一种成熟的筑路技术,在美国、加拿大、墨西哥、澳大利亚、前苏联等国家已修建了几万公里的道路。在我国浙江省新昌县的茶壶皎至五四公路五四大桥段、陈家坞至下朱部公路方口段和小将镇至上海村公路,均采用了"派酶大力浆",修筑试验路段共计5.2km,经过2年的雨季检验和实际运行,整体状况良好,能够经受住恶劣气候与环境的考验。
    4、离子类固化剂
    离子固化剂是一种由多个强离子组合而成的化学物质。离子类土壤固化剂一般是液状水溶性液体,是由若干强离子试剂制成的混合液溶液的pH值为1.25,呈酸性。此类固化剂对土壤有较强的选择性和针对性,不适用于pH值大于7.5的碱性土壤。目前,国内主要应用的离子固化剂主要有:美国的EN-1;加拿大的Roadpacker等品种,国产相关产品还相对较少。

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