土壤固化材料及其应用

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1、工程设计与建设第36卷第6期F心neeringdesign田目construction2004年11月................协文章编号:1671一8976(2004)06一0008一04土壤固化类材料及其应用张信贵，欧鸥，易念平(广西大学土木建筑工程学院，广西南宁530004)摘要:综述了土壤固化剂的应用现状及其分类与加固机理，并总结出现阶段固化剂应用所存在的问题，提出了应开发基于土体细观结构不扰动加固技术。关键词:土壤固化剂;加固机理;适用性;不扰动加固技术中图分类号:TIJ58十2文献标识码:ASoilsolidificationandtheirXin-如，OUOu

2、,YINian-pingAbstract:Thepresentapplicationcondition,classificationofsoilsolidifyingagentsandstrengtheningmechanismweregiven,theproblemsexistedinpresentapplicationofsolidifyingagentweresummarized,anditwasputforwardthatundisturbedstreng油eningtechnologybasedonsoilmini-structureshouldbedeveloped.

3、Keywords:soilsolidifyingagent;strengtheningmechanism;applicability;undis-turbedstrengtheningtechnology种。国内先后也有许多家科研院所和大专院校对土壤固化剂开展了研究，并取得了一批实验1前言研究成果，有的还在一些铁路、公路上作过试土壤固化剂开发与应用，为提高大型土工验，并取得了良好的效益。但总的来说，我国工程如公路、铁路、堤岸及建筑物地基的强度研究固化剂和固化技术尚处于起步阶段，因此及稳定性，以及降低造价提供了一条新的路研究土壤固化剂在固化土中的作用机理及固化径。土壤固化剂实际上是

4、利用外掺剂对土体进剂对提高土壤强度、水稳定性的效果，具有一行化学处理，来改变土壤的组成和土体的工程定的理论意义和使用价值。性质，从而提高土体强度，改善土质压实性。2固化剂的分类和固化机理日本的Aught-Set系列土壤固化剂，美国路邦公司的EN一1型固化剂等是最具代表性的品2.1固化剂的分类土壤固化剂从形态上它主要分固态和液态两类。在化学构成上又可分成主固化剂和助固收稿日期:2004一07-21作者简介:张信贵(1965一)，男，广西北流县人，广西大化剂。对于固态固化剂，主固化剂一般为水学土木建筑工程学院副教授，博士，主要从泥、石灰、粉煤灰或石膏等无机结合料，而助事岩土工程学的研

5、究。固化剂为少量的高聚物激发剂(如聚丙烯酸万方数据2004年11月张信贵等土壤固化类材料及其应用胺、聚丙烯酸)或无机激发剂，以激发土壤的液体固化剂加人后，产生高浓度的反离子，通潜在活性;或添加合成的吸水材料，来降低土过其与土胶粒表面负电荷间的电性力来克服土壤的含水量，与土拌和后加压适用于表层或浅胶粒间的“能垒”，增加胶粒间的吸引力，降层土的固化。而液态固化剂，一般为合成的高低宁电势(e电势是吸附层与扩散层之间的电分子材料，有的是将石油磺化生产而成，这些势差，扩散层中反离子浓度越小，则扩散层越产品一般仅用于低含水量的土基处理，28d加薄，资电势越小，那么双电层厚度越薄，土颗固土强度

6、可达到0.5一2.0MPa，既可用于浅层粒间吸引能越高)，在外界功作用下，将扩散土的固化，也可采用特殊的工艺将浆液注人土层中反离子尽量压缩到吸附层内，减小扩散层中，可对深层土进行固化。厚度，即降低e电势，则可有效地减薄双电层2.2固态固化剂的一般固化机理厚度，使得粘土胶体颗粒聚结，提高土颗粒之(1)固态固化剂中所包含的水泥、石灰等间的联结强度和水稳性。无机稳定材料，在水作用下产生各种化学反应(2)有的合成高分子液体固化剂是一长链生成凝胶状的水化物，如水化硅酸钙(C一S-高分子，作用于土体后，一方面将相邻的土颗H)、水化铝酸钙(C一A一H)或Ca(0H)2,粒通过高分子链桥相互搭接

7、;另一方面，高分包围土壤颗粒，在这些水化物中有的自行继续子链之间又互相交叉缠结，最终使整个土体形硬化形成骨架，有的与土颗粒作用生成络合成牢固的整体空间框架结构，从而达到加固土物，最终相互连接形成稳定的空间网状结构，的作用。从而增强土粒间的粘结强度和稳定性。(3)某些液体固化剂合成时，使用的憎水(2)固态固化剂与水作用后产生的Cat十、基高分子化合物，固化时可以溶解在水中，并Mgz十或妊十能与土胶粒吸附层中的Na十、K十以水溶液形式加入土中。固化土壤时，高分子离子进行交换，从而降低