土壤固化剂主要有沥青、焦油、聚合物(树脂, 糖醛benan,bing稀酸钙,聚bing稀benan,羧jiaji纤维素等)。
沥青加固土有热拌与冷拌之分,热拌法由于常常需要加热土壤或(和)沥青而受到限制。冷拌法则是用液体沥青加固未加热的土壤。对于粗粒土, 如碎石、砂砾,沥青主要发挥其界面粘聚作用。
对于粘土,由于粘土颗粒具有强大的表面能,沥青与土颗粒之间发生物理吸附和化学吸附,在土颗粒周围形成坚强的沥青薄膜,从而形成稳定的凝聚结构。同时裹覆在土颗粒上的沥青因有憎水性,能够阻止水分侵入,提高加固土体的水稳性。研究表明,土壤的含水量对加固土的强度和水稳性有着重要的影响。
适宜的水分,不仅可以削弱那些未被沥青膜裹覆的土颗粒的表面能,从而减小它们进一步吸收水分的能力,而且是沥青充分分散到土壤中并获得良好压实性的必要条件为改善和提高沥青加固粘性土壤的效果,常常预先用石灰作为活化剂进行处理,目的是活化土颗粒的表面,降低土的亲水性,提高土的吸附能力等。液体沥青加固砂土类土壤效果不理想,而较适宜加固粘性土;乳化沥青则更适宜砂土的加固,用于粘土时,会因粘土颗粒巨大的表面能作用使得乳化沥青在某种程度上失水而变得粘稠,从而难以均匀地分散在土壤中。
对传统的高聚物而言,它可以改良土壤其中包括水土保持、土壤保湿、疏松土质等,在此基础上,研究发现利用聚合物交联形成立体结构包裹和胶结土粒,或者利用表面活性剂改变土粒表面亲水性质,形成有效的抗水能力。在土壤压实的基础上,可以得到较好的抗压强度。从而发展成为一类新的土壤固化剂。
它有如下优点:固化剂的掺入量较少,运输方便,成本可以有较大幅度的降低;一般采用水溶液的形态与土壤混合,施工方便;加入催化聚合成分或者直接利用土壤成分来实现交联,土壤早期强度和后期稳定强度均可以满足要求;适用的土壤类型比较丰富,所以适应性也比较好。缺点是这类固化剂普遍的抗水性能比较差,遇水强度急剧降低,一些成型的产品同样存在这类问题。并且土壤的强度建立在聚合物本身的胶结能力上.土壤的结构成分复杂,对聚合物本身的稳定性也是一种考验,有待进一步发展和实践检验。这样的一种分类只是大体上给出一个框架,在实际工程中,经常是多种类型的固化剂混合使用,互相弥补不足。
此外在采用化学固化剂的过程中也常辅助以物理手段,例如国外曾采用施加电场的方式来排除土壤水分,引导离子电泳在土壤中形成固化盐类。此外,有很多种类土工织物也常用来增加土块的稳定性;还有公司开发出生物酶技术来加固土壤。
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