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1、材料与装备GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.11No.12土壤固化剂的发展现状及其前景展望沈飞曹净曹慧(昆明理工大学建筑工程学院云南)摘要阐述了土壤固化剂的发展现状及分类,从土体的组成、结构角度,概括分析固化剂的固化机理,总结了现阶段土壤固化剂研究和应用领域中存在的若干问题,以及影响固化剂性能发挥和使用的因素,并对土壤固化剂的发展提出几点建议。关键词土壤固化剂;固化机理土壤固化技术发展至今,已经成为了一门综合升级到多种材料配比混合,形成了改善和提高土壤性的交叉学科。它被广泛的应用于国家现代化建设工程技术性能的复合材料———土壤固化剂;同时针的各个领域,应
2、用手段越来越多,涉及到了多种理对不同的土质条件研制了不同的土壤固化剂,研究论,它的处理对象也不断得到扩充,处理的目的也不的对象和思路进一步拓宽,不仅包括水泥和石灰的仅仅是单一的加固,还包括增加渗透性、提高抗冻能各种添加剂、废弃物的再利用研究,而且对菌类加固[1]力、防止污染物质泄漏等诸多方面。在这里仅以剂、昆虫加固技术也进行了较深入的研究。化学加固为重点,对土壤固化剂的现状做一个阐述。现在土壤固化剂已大量应用于各种工程建设土壤固化剂是在常温下能够直接胶结土体中土中,效益非常明显。主要产品有美国生产的Soil2壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的rock,EN-1,top-se
3、al等土壤固化剂;澳大利亚开发[1]土壤硬化剂。土壤固化剂实际上是利用外掺剂的Roadbond(r),Roadpacker(r);日本生产的Aught2对土体进行化学处理,来改变土壤的组成和土体的set系列土壤固化剂;南非生产的ISS土壤固化剂,工程性质[3],从而提高土体强度,改善土质压实性。CON一AID土壤固化剂。在长期的工程实践活动中,人们逐渐认识到,石Medina等针对红土的成分,利用磷酸加固红灰土、水泥土的早期强度低、干缩大、易开裂,并且其土;Tomohisa等提出用混凝土粉末、纸浆渣、粉煤灰性能受土质影响较大,对塑性指数高的粘土、有机土和火山灰土加固处理那些含水量高和有
4、机质含量高和盐渍土固化效果较差,甚至有时无固化作用。本的土壤;Zalihe等用粉煤灰和石灰来加固含有石灰文从国内外土壤固化剂研究的现状着手,概括分析质的膨胀性粘土。土壤固化剂的固化机理,总结土壤固化剂研究和应Munjed等用一种沉积物燃烧后的物质作为一用领域中存在的若干问题,并对土壤固化剂的发展种土壤固化剂;Robert研究了一种高浓缩的液体土提出建议。壤固化剂(CIS);Saboundjian对一种有机土壤固化剂(EMC2)在路基加固中的应用做了报道;Thecann1土壤固化剂的研究现状研究了腐生物分解木质索中的担子菌类,认为其在土壤固化剂加固土体的研究已有几十年的历土壤固化过程有
5、着重要的作用;Nene等研究了自然史,取得了许多土壤固化的实践经验和理论成果。界白蚁用粘土固化筑巢的技术,提出了岩土昆虫学其研究方向大致有两个:一是固化土性质和本构模的概念。型的研究;二是加固各种类型土壤的固化剂的配比虽然国际上土壤固化剂的发展较快,但却有各[2]研究。自的缺点,仍然需要不断完善。比如奥特塞特1.1国外研究现状(ADGHTSET)固化剂对土体固化后具有一定的强以美、日等国家为代表,起步较早,对土壤固化度和水稳定性,但提高的程度不大;ISS土壤固化剂技术进行了深层次研发,进行了对加固土壤的材料对土体加固后强度、水稳性良好,其缺点是对于固化成分的改进,由原来单一的使用水泥
6、、石灰、粉煤灰膨胀土时必须使用石灰,否则其产生的强度很低。〔收稿日期〕2008-03-2362岩土工程界第11卷第12期材料与装备1.2国内研究现状无机类、离子类、有机聚合类三大类。我国从八十年代开始引进国外土壤固化剂技2.1无机类固化剂术,在吸收国外经验的基础上,针对我国土壤的性一般为粉末状,多采用工业废料作为主固剂,添质,开始了土壤固化剂的研究工作。迄今为止,先后加各种激发剂配制而成。主固剂包括粉煤灰、各类有多家科研单位对土壤固化剂进行了研究,并先后矿渣、煤矸石或水泥、沸石、石灰等,激发剂主要包括取得了一些研究成果,并应用到了工程建设中。方各种硫酸盐类、各种酸类和其他无机盐,也包
7、含少量[4]祥位等对GT型土壤固化剂改良土的工程特性进的表面活性剂等其他有机材料。添加无机类土壤固行了研究,GT型土壤固化剂是以高钙灰和脱硫石膏化剂的固化土性能比较稳定,在正常条件下,其性能[9]两种工业废料为主要原料,辅以生石灰、水泥、熟石可保持30～50年基本不变。由于添加了一些工膏、硫酸铝及明矾石等次要成分,采用生石灰消解法业废料和较易取得的建筑材料,而且施工简便,因而除去脱硫石膏中的自由水,按全粉料配料的方法配不仅可以降低工程造价,而且还具有环保和
