环保型土壤固化技术

环保型土壤固化技术一、1、土壤固化技术可分为：物理挤密加固、热处理加固、化学加固、生物加固、排水固结加固、加筋加固。物理挤密加固：机械力加固、物料挤密加固（网碎石挤密）排水固结加固：排水系统（砂井、砂袋砂井、塑料排水版、）加压系统（堆载、真空预压）加筋加固。2、岩土固化指:化学加固。稳定土/固化土:经过化学物质加固形成的具有某种特性的工程材料。稳定土/固化土与自然土:的最大区别在于整体性与碎散性。岩士加固(固化):更多一些工程概念，强调工程操作的过程和方法;固化土:更多一些材料概念，强调匀质性和性能二、土壤固化技术1、土壤固化技术是指利用原有土质作为主要材料，短时间内强度增长较高;通过调整固化剂以及胶结材料的掺量可以达到不同强度的固化土体;土壤固化技术能够就地取材、“点土成石”、变废为宝，实现了中国土建人的“环保梦”该工艺就地取材，造价相对较低。环保型固化土是90%以上原状土+10%以内水泥/白灰+万分之五以内固化剂。2、土壤固化剂技术原理土壤固化剂是在常温下能够直接胶结土体中土壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的土壤硬化剂。按固化机理来分，土壤固化剂可分为四大类:(1)无机类固化剂;(2)高聚物类固化剂;(3)电离子溶液(ISS)类固化剂;(4)生物酶类固化剂。土壤固化机理主要表现在两方面:水的处理和土壤颗粒的胶结土壤固化机理不同种类固化剂无机类固化剂高聚物类固化剂电离子溶液(1SS)类固化剂生物酶类固化剂水的处理原理将游离水转化为结晶水利用高聚的物本身憎水性质离子交换变成亲水能力差的铝离子生物霉素的催化作用，改变原土的原有结构优势结晶水有胶凝性质堵寒土体中的毛细血管，抗渗性增强土颗粒中形成链状结构，形成类似加筋效果，强度显著增强降低了土体的吸水性与膨胀性提高土壤的水稳性，降低土壤的抗渗性不足后期抗水冲刷性不佳聚合物链状结构，包裹性差导改抗水性能普遍较差施工用水多不同湿度条件固话效果不易控制土颗粒胶结原理物理固定和静电作用自身形成粘结土粒的结构聚合物链增加胶连度离子交换和沉淀作用经外力挤压密实后，成整体结构。优势固化土的无侧压抗压强度较高有助于防水提高强度改善土壤的稳定性粘聚力，力学和工程性能显著改善提高土壤密度，降低土壤膨胀系数。不足脆性破坏，冻融水稳定性较差有机脂类存在老化问题，遇水强度急剧降低无骨架，抗疲劳性差，刚度差。使用范围小三、各类固化剂的特点固化剂形态施工工艺效果经济型无机类1-石灰水泥类固化剂粉状平路→备料→拌合→运输和摊铺→整形→碾压→接缝→保养1,早期强度较高2.由于固化剂加入量较大，形成胶凝的过程会产生较大的变形，固化士容易干缩，形成裂缝、破坏结构，影响水稳定性3固化效果依赖于土壤的颗粒度和含量，在施工上存在着限制用量大，施工量大，不经济。无机类2-矿渣硅酸盐类固化剂粉状1.由于这类固化剂采用的是水硬性成分，所以防水抗冻生能较好。2、固化土壤的早期强度不高3、适用的土壤类型有限。4、固化剂掺入量仍然较大，施工量没有降低。固化剂用量大，施工和运输成本高。高聚物类固化剂液体平路→喷洒稀释固化剂→拌合→压实→保养1一般采用水溶液的形态与土壤混合，施工方便。2.加人催化聚合成分或者直接利用土项成分来实现交联。土壤早期强度和后期稳定强度可以满足要求。适用的土壤类型比较多，适应性比较好。4、抗水性能比较差，遇水强度急剧降低。固化剂掺入量较少，成本有所降低。电子溶液（ISS）类固化剂液体1、施工用水量较大2、对土壤成分有一定的要求。施工方便，成本低。生物酶类固化剂液体1、可以提高土壤的水稳性，降低土壤的渗透性。2不同土质效果差异性大，仅粘性土固化效果好；3、固化土的耐久性差抗疲劳性差。生产工艺复杂，施工成本高四、主要产品介绍4.1(1)新加波的RTX300土壤固化剂RTX-300是一种液态稳定剂和土质强化剂，用于建造耐久的、防雨公路的路面，或用于为沥青路面提供特别的、持久的基础层。该产品已在世界多个国家广泛使用。(2)路基实“路基实”是澳洲国际离子土壤稳固剂实业有限公司的主要产品，适用于淤泥和黏性土，其实质上是一种催化剂。在西方发达国家得到了广泛的应用。(3)派酶大力浆“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固化剂。经过多年的发用“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、澳大利亚等国家广泛应用。(4)国内产品国内许多公司也相继开发了固化剂产品并进行了部分应用，如华夏一号路力、卓能达、维利斯、HAS固化剂等产品。4.2、固化土的类别与应用压实型:路基工程、地基工程原位拌和型:搅拌桩、粉喷桩、高压旋喷桩、TRD工法与SMW工法连续墙.浇筑型(流态型):矿山采空区胶结回填、黏土水泥浆、塑性混凝土、流动化处理土(日本)、可控低强度材料(CLSM)、流态固化土、振动液化固结土。4.3.流态固化土基本原理根据工程需要，就地取土，掺入与岩土特性相适应的专用特殊胶凝材料(固化剂)，以及必要的水和外加剂，通过特定的搅拌机进行拌合均匀，形成具有可施工性的混合料，经浇筑或填筑、养护后，固化成为具有一定强度、水稳定性、低渗透性和保持长期稳定的新型岩土工程材料。施工工艺4.4、体积稳定性:预拌固化土在养护结束后，如暴露在空气中，会因失水而发生干缩。正常室温下干缩在30d以后趋于稳定。预拌固化土水量越大，干缩越大。在常温环境中，相对湿度60%左右，常见的干缩应变稳定在3000~6000e。处于地下环境中固化土(如基槽回填、桩基等)，在没有失水的情况下，通常不会发生干缩。抗渗性:渗透系数可比天然土壤降低2~3个数量级。固化土的渗透系数与土质、固化剂掺量(强度)有密切关系，固化土强度在0.5~2.0MPa时，其渗透系数設在1x10-6~1x10-9cm/s，通常为1x10?~1x10-8cm/s。长期稳定性:根据设计要求，固化土可以在1~2年强度持续增长，硬化体长期保持稳定，对于恒温恒湿的地下填筑环境，长期稳定性更好。极强的流动性和自密性，固化土的流动性可以将狭窄空间和异形结构空间的所有空隙填实。施工时无需采用大型夯实和碾压设备，减少了施工对结构层的影响场浇筑受现场条件及施工人员因素影响较小。可以实现自密实浇筑，免振微振捣即可，施工简便，人工和机械用量大大减少，对于未来劳动力紧缺具有突出的经济优势。4.5流态固化土显著特性固化土绿色的工程材料充分消纳利用工程原地及附近土源或建筑渣土、建筑固废还原土;大大减少砂石用量，避免开山取石;可以利用建筑垃圾和工业废渣无毒、无害、无污染。拌和与浇筑过程为液态，全程不会产生扬尘，与生态环境融为一体。五、5.1、厂拌固化土应用实例基槽设计预留宽度1200mm，根据实际作业情况，扣除25b/28b组合钢腰头及钢绞线预留长度外，肥槽实际剩余作业空间约600mm，不具备打夯设备作有限作业空间安全隐患大。本工程采用厂拌流态固化土。大大缩短了工期，保证了工程质量。5.2路拌固化土应