土壤固化剂研究进展

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1、万方数据2009年5月第27卷第3期合肥师范学院学报JournalofHefeiTeachersCollegeMay．2009、，01．27No．3土壤固化剂研究进展童彬，李真(安徽建筑工业学院先进建筑材料安徽省重点实验室，安徽合肥230022)[摘要]综述了土壤固化荆研究进展；介绍了四类土壤固化荆的特点；详述了土壤固化荆的机理；展望了高性能土壤固化剂的发展方向和应用前景；指出了高分子化合物辅以无机化合物类土壤固化剂是其研究的方向。[关键词]土固化剂；制备；机理；高分子固化材料[中图分类号]TQ342．4[文献标识码]B[文章编号]1674—2273(2009)0

2、3—0091—03土壤固化技术从20世纪40年代开始蓬勃发展，应用机械方法、物理作用、土工织物、化学胶结等多种手段，综合了力学结构理论、胶体化学、表面化学等众多理论，它的处理对象扩充到砂土、淤泥、工业污水、生活垃圾等多种固体、半固体，处理的目的也不仅仅是单一的加固，还包括增加渗透性、提高抗冻能力、防止污染物质泄漏等诸多方面[1]。因此，开发经济实用的土壤固化新材料，并系统地研究土壤固化新材料的性能和固化机理，是目前各国工程师们致力研究的新课题。不少国家和地区对高性能同化材料的研究开发投入了大量的人力、物力和财力，如日本、南非、澳大利亚、美国和台湾等。目前，开发土壤

3、固化剂主要从四方面进行：(1)无机化合物类土壤固化剂(2)高分子化合物类土壤固化剂(3)无机化合物／高分子化合物混合类土壤固化剂(4)生物类土壤固化剂1土壤固化剂制备土壤同化剂要有很强的固化性能、抗渗性能、水稳定性、冻稳定性、耐劈裂性等。目前，制备土壤固化剂主要采用提高土壤界面的粘性和固化剂的渗透性能的方法。影响固化剂的因素主要有土壤固化剂的极性、土壤固化剂的渗透性和土壤固化剂的粘度等。1．1无机化合物类土壤固化剂的制备主要以水泥熟料或特种水泥熟料、石灰及工业废渣等为主要原料，添加少量的激发剂制备而成，其固化机理与水泥、石灰相同。梁文泉[2]等研制了一种由特殊二氧

4、化硅及活性铝、铁等组成的灰白色粉末状无机胶结材料一GA新型土壤固化剂，其能固结黏土、淤泥、工业废渣以及粉砂、风化砂等。刘顺妮r33等对石灰固化土的外加剂进行了研究，认为NazSO,、石膏和Al：(S04)。对稳定石灰土有较明显的增强效果。彭波[4]等以钢厂工业废渣、水淬渣为原料，加入少量合成的固态催化剂，经研磨加工制成了一种土壤稳定剂，其稳定的土壤在无侧限饱和水抗压强度、水稳定性、冻稳定性、劈裂强度等路用性能方面优于石灰固化土。周明凯[5]等研制了一种以矿渣、石灰为主剂，复合几种固化素合成的干硬性土壤同化剂，该固化剂自身凝结硬化较慢，用于固化土壤时，除延迟碾压时间

5、较长外，还具有强度较高、微膨胀等特点。季节[6]等研制了一种水硬性胶结材料固化剂，主要包括si02，AlzOs，Fez03，Ca0，MgO，S03等化合物，对砂性土试验结果表明，经固化剂加固后的土体强度和耐久性均有所提高。王银梅[7]用钾水玻璃(PS)一种水溶性的无机胶结加固材料，加固土壤。Bobrowski[8]等研究出一种离子类固化剂来加固软基土；Zalihe[9]等用粉煤灰和石灰来固化含有石灰质的膨胀性黏土。Shirazi[10]认为，石灰和粉煤灰的混合物可以消除由于水泥土干缩而容易引起的开裂；Bell[11]在水泥和石灰中分别添加PFA(一种添加剂)对其加

6、固黏土的效果进行了研究；Mille：12]等对水泥窖粉尘(CKD)加固处理土壤的性能进行了研究；Munjedcl3]等用一种沉积物燃烧后的物质作[收稿日期]2008--II--lO[基金项目j建设部2006年科学技术项目(编号：06一K7—5)；安徽建筑工业学院2005年硕博科研启动项目(编号：20051101--7)．[第一作者简介]童彬(1972一)，男，硕士，安徽建筑工业学院材料与化学工程学院教师，研究方向：高分子合成与改性。91万方数据为一种土壤同化剂；RobertlEl43研究了一种高浓缩的液体土壤固化剂(CIS)；Attom[153等曾报道用燃烧过的橄

7、榄废弃物，可以作为一种新的土壤固化剂；项伟[16]等用离子土固化剂强固粘土。1．2高分子化合物类土壤固化剂的制备谭雪琴[17]等用聚乙烯醇为原料作为固沙剂；王银梅等L18]用高分子水溶性固化材料SH进行固化；日本的UKC公司，住友株式会社等也生产各种品牌的土壤固化剂；TomohisaEl9]等，提出用混凝土粉末、纸浆渣、粉煤灰和火山灰土加固处理含水量高和有机质含量高的土壤。1．3无机化合物／高分子化合物混合类土壤固化剂的制备刘瑾、张峰君[20]等选取丙烯酸等乙烯基单体为主体，经高分子聚合反应合成了一种新型水溶性高分子土壤固化剂，与氧化钙配合使用。黄晓明[21]等以

8、石灰、矿渣