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土壤固化劑范文1
關鍵詞：軟土；壓實度；固化劑；水化
軟土通常存在于流水緩慢或靜止的地勢較低而又相對平緩的地區，主要的工程性質為孔隙較大、含水量較高、滲透性差、壓縮性高、不易壓實，即工程中常見的“彈簧土”。軟土的礦物組成除少量原生礦物石英、方解石、長石、云母、角閃石外，含有大量次生粘土礦物，我國軟土所含粘土礦物主要以伊利石、高嶺石為主。由于粘土礦物多呈片狀、板狀或管狀結構，易在水中離解、吸附、同晶置換、邊緣斷裂而使其常常帶有一定的電荷，因而與水有著較好的結合能力。
軟土治理一直是工程建設中的一個棘手問題，解決的關鍵是排水和防止水體的再次侵蝕。排水固結、深層密實、膠結等常規的軟體處理方式均是在軟土基礎上進行，對土體進行強制排水，壓密擠實；或是添加碎石樁形成復合地基提高基礎承載力；換填法能夠從根本上解決土質軟弱的問題，但對于軟土分布較多地區，工程量無疑是巨大的。由于軟土地區地下水位較高，或是常年積水，土體依舊存在再次侵蝕破壞的隱患。新型土壤固化劑的運用解決了軟土治理中的一些實際問題，在軟土中添加固化劑后，軟土快速崩解，含水率逐漸降低，碾壓后，土體更加密實，同時土體的抗水毀能力大大增強，保證了基礎整體穩定。這為軟土治理提供了新思路。
1 現場概況
羊安仁和社區（羊仁大道）工程地處四川省成都市邛崍市境內，修建等級為鄉村四級公路。該地區屬成都平原西部，地下水位高，道路穿過農田，地勢低洼、植物腐殖質較多，路基1m深處土體近于飽和，多為淤泥及淤泥質土夾少量砂粒，呈軟塑狀態（如圖1），分布廣泛，厚度為3～4m承載力低，壓縮性高。
現場試驗得知：該土體天然孔隙比e=1.13，室內經液塑限聯合測定法測定土的液限ωL=29.3%，塑限ωP=18.1%，塑性指數IP=11.2；對路基不同深度含水率測定的結果如下：
2 室內試驗
軟土問題的解決在于排水，降低含水率，使土體易于壓實，提高壓實度；其次在于阻隔水體，防止水份再次侵入路基，破壞基底，縮短道路使用壽命。本實驗對添加固化劑的土體經壓實后，模擬道路路基浸水，檢驗其抵抗水體侵蝕破壞的能力。
試驗中選取了新型土壤固化劑（包括水劑和粉劑兩種產品），試驗采用其中的水劑作為添加劑，試以成都市邛崍市地區的軟土為研究對象，通過室內擊實試驗得出該土壤的最
佳含水率ω=13.8%，最大干密ρd=1.808g/cm3。藥劑的加入量為干土質量的2%。
由以上數據可以得出：在浸水10分鐘時，未添加固化劑的試件，水完全侵蝕至試件頂端，浸潤部分出現了嚴重的膨脹、開裂現象，35分鐘時，試件完全濕潤，發生嚴重膨脹、開裂，試件中心部位也逐漸趨于飽和；而添加固化劑的試件浸水部分仍舊保持在4mm，10分鐘時增加了1mm，此后一直保持在5mm，不再繼續上升，而且未出現膨脹、開裂、崩解的現象。
總結：未添加固化劑的試件，由于土壤的毛細性，加之土顆粒連接的不緊密，試件浸潤高度迅速上升，吸水膨脹，加速的土體的破壞；對于加固化劑試件，由于固化劑的存在，使得土顆粒間連接的更緊密，同時它能包裹在土粒子的周圍，憎水因子附著在外層，能阻斷附著的水膜，導致細小的顆粒發生不可逆轉的凝聚，充分減少了水的毛細上升。因此，對于地下水位高或經常積水的地區，在路基工作區的低端鋪設一層15cm厚，混合有固化劑的土層，能夠阻止地下水向上侵蝕，破壞基底，使得路基抗水毀能力得到大大增強，保證道路的整體穩定。
3 野外工程施工
由于工程預算少，初期施工費用遠超工程預算，且常規的治理方法效果較差。出于質量、造價、工期等因素的考量，施工方選取螃蟹路附近的一段長500m，寬6m的一段路基作為新型固化劑的試驗段。該路段地勢低洼，軟土厚度在4～6m，整體條件差，是全路段最難處理的一段。
新型土壤固化劑包括水劑和粉劑兩類，的主要應用對象為粘土或粘土含量大于30%的其他土質。該路段同時選取了水劑和粉劑作為固化材料，通過添加固化劑，可以充分利用場地中軟土，避免了大量土石方的搬運，同時減少了棄土對農田的破壞。該地區土壤多為低塑性砂土，粘土含量低于15%，為了達到預期效果，按就近原則，在施工場地附近選取了一處粘土含量較高的取土點。取土量為施工土方量的20%。用小型挖掘機將挖出的軟土與粘土充分混合，先將粉劑與軟土混合，24小時候再將固化劑水劑以霧狀的形式噴撒在軟土中，其間用挖掘機在二次拌勻，使固化劑和土壤充分混合。
當固化劑與軟土充分混合后，軟土塊逐漸潰散，水份降低。在添加固化劑后，對土壤含水率每24小時進行檢測（施工期間氣溫低，連續陰天，偶有降雨），含水率變化情況如下表：
從表中可以看出，在添加固化劑后，第三天降雨，含水率有所升高，升幅不大，但總體處于下降趨勢，含水率下降明顯。在水份達到最佳含水率時，將土進行攤鋪，分三層進行碾壓。
由上圖3可以看出，常規的處理方式無法降低含水率，減弱土壤的膨脹性，碾壓完成后，路基表層始終存在3～5cm的車轍，仍處于“彈簧”狀態，難以壓實；后期作為便道使用時，不均勻沉降嚴重。采用固化劑處理后，土壤含水率迅速降低，更易于壓實，無明顯的車轍，在路基填筑完成后，檢測其壓實度為95.6%。作為便道使用過程中，路基未發生不均勻沉降或局部隆起、凹陷的現象，基礎更加密實。
4 深厚軟土治理
由于場地軟土層較厚，平均厚度在3m～4m之間，處理量大。在確保路基穩定的情況下，計算出合理深度，可以進一步減少處理規模，降低造價，提高經濟效益。
在路基的某一深度處，當車輛荷載引起的應力與路基自重引起的應力的比值在1/5～1/10時，在此深度以下，車輛荷載對土基的作用影響很小，可以忽略不計。將此深度范圍內的路基稱為路基工作區。
通過計算出路基的工作區域，確定軟土處理的理想深度，著重提高持力層的承載力，減小下臥層的附加應力。同時，在工作區底部碾壓一層15cm的隔水層（添加固化劑的土層），阻隔地下水，防止基底二次破壞，保證路基穩定，降低工程造價。
5 工程效果
羊安仁和社區（羊仁大道）工程于2015年1月底完成通車，本段交通量較重，道路上行駛的車輛多為小車，重車較次之。試驗段路面情況（如下圖9）良好，表面平整，未發生不均勻沉降。
經固化劑處理后，軟土的工程性質得到了徹底的改善，土基的含水率降低后而不再上升，膨脹性減弱甚至被去除，路基的穩定得到了保證；道路結構是以添加固化劑的土壤為路基，瀝青作為路面層，二者都屬于柔性材料，這使基層與面層貼合緊密，共同承受行車壓力和變形，如若路面發生破壞，只需將面層下土體翻出，添加固化劑后重新碾壓即可。避免了剛性或半鋼性材料在受力破壞后，無法通車，治理難度大、費用高、工期長的弊端。
因此新型土壤固化劑處理軟土的方式比常規方法更快，效果更好，費用更低，后期維護簡單，快速。目前正在該地區推廣開來。
6 結語
近年國家大力發展鄉村公路，常規的軟土處理方法費用高昂，且只注重初期強度，忽視了土體再水化的可能性，這必然導致道路質量的參差不齊，更容易出現豆腐渣工程。新型土壤固化劑的運用與實踐，解決很多的實際問題，其具有顯著的水穩定性，阻隔水份，防止土體膨脹而發生崩解、垮塌；在治理上，因地制宜，適合絕大多數粘土，或者粘土含量在30%左右即可，應用范圍廣，不需要過多的人工、機械，操作簡單；從環保的角度，新型土壤固化劑無毒無害，對環境、人體、沒有任何影響，施工噪音小，也適合生態景區道路的修建；在工程造價上，新型土壤固化劑價格低廉，遠遠低于常規軟土處理的費用，造價低、效益高、工期短。目前正在普及開來，應用的工程項目有：遂寧市大英縣光華學院校區道路、阿壩州松潘縣天堂香谷景區道路、重慶國色天香園區道路等。
參考文獻
[1] 吳邦穎等編著.軟土地基處理[M]：北京：中國鐵道出版社，1995：301.
[2] 葛利軍，吳紅霞.強夯法處理軟土地基[J].黑龍江科技信息，2009（13）： 254.
[3] 李海梁，譚紅鑫，謝永彰.軟土處理探討[J].公路與汽運，2005（02）： 60-62.
[4] 龍天彪，郭嗣柄，郭德禧.水泥粉噴樁在昌峽公路軟土處理中的應用[J].公路交通科技.2006（03）：41-42.
土壤固化劑范文2
【關鍵詞】土壤固化劑；路基；試驗；應用
中圖分類號：U41文獻標識碼： A
一、前言
在道路建設的過程中，路基工程是整個項目的重點工程，所以，為了保證路基工程的施工質量，一定要確保路基建設的質量。土壤固化劑在路基工程中的合理使用將可以大大提升路基工程的施工效果。
二、室內試驗
1、擊實試驗
選取3個土樣進行試驗,試驗結果見表1。
2、室內無側限抗壓強度試驗
對不同固化土進行無側限抗壓強度試驗,試驗結果見表2。從表2可以看出,固化土7d無側限抗壓強度最小為0.82MPa,大于JTGD50-20065公路瀝青路面設計規范6中石灰穩定類作為基層或底基層關于7d無側限抗壓強度的要求,隨著試件壓實度的增大,試件無側限抗壓強度提高很快,因此,施工時提高壓實度標準能有效提高固化土的強度。
3、室內回彈模量及CBR值
利用試驗段配比進行室內承載比試驗,每種配比取4個試樣試驗,試驗結果見表3。各種配比固化土CBR值均在9%以上,滿足公路路基規范對CBR值的要求。
利用不同配比進行室內回彈模量試驗,試驗結果見表4。
表4回彈模量試驗結果表明,試驗路所采用的固化土室內回彈模量均大于135MPa,滿足JTGF10-20065公路路基施工技術規范6對回彈模量的要求。
三、反應機理
1.水化反應
固化劑水化反應生成硅酸鈣、鋁酸鈣等膠凝性物質,使粘土顆粒表面形成凝結硬化殼。與粘土物質發生化學反應,形成硅酸鈣、鋁酸鈣等膠凝性物質,使粘土表面產生凝結硬化,具有水穩性、強度高等優點。
2.置換水反應
固化劑與土壤混合后生成鈣礬石針狀結晶體3CaOA12033CaSO432H20,將土壤中自由水以結晶水的形式固定下來。這種水化反應形成的結晶體使得材料的體積增加有效地填充土團粒間孔隙。
3.離子交換
固化劑與水作用產生大量的Ca2+,以及激發素中含有的高價陽離子,如Fe3+、A13+等,由于具有較高的離子強度,與土顆粒中的Na+、K+、Ca2+進行離子交換作用,使得粘土膠團表面毛電位降低,膠團所吸附的雙電層減薄,電解質濃度增強、顆粒趨于凝聚,清除土壤內的液相和氣相,生成的硫酸鈣結晶,體積膨脹而進一步填充孔隙。
四、土壤固化劑在道路路基工程中的應用施工技術
我單位通過對天津濱海新區中海石油配套基礎設施工程，室外道路工程項目對固化劑的處理應用，做出總結。
1、路拌法施工（水泥固化土施工）
（一）測量放線
用全站儀按坐標法測量恢復中線，每10米設一排樁，并根據路基設計寬度，放出路基邊線，為保證路基有效壓實度和邊坡的穩定，在放路基邊線時應使兩側邊線各寬出20cm-40cm力宜。然后測量技術員精確放出水準測量線，確定縱橫斷面的標高，并按設計高程在側釬上作好標記，在進行水準高程控制時應考慮到松鋪系數。
（二）備土整平
根據施工階段所需的土方量拉入施工段路床，按測定的高度和寬度進行大致整平，整平方法一般采用人工配合推土機。
（三）噴灑固化劑、濕拌
技術人員首先取有代表性的點測試含水率，精確計算作業段所需的補水總量。（根據施工天氣和土質，含水量宜大于最佳含水率1%-2%左右）然后計算作業段的體積，按每立方應加固化劑數量計算所需的固化劑用量。最后將計算出來的補水量和固化劑一并倒入灑水車并充分攪拌均勻，稀釋后均勻地灑在作業段內。噴灑土壤固化劑水溶液時，宜采用壓力式灑水車或噴管式灑水車，噴灑應均勻，中途不得停車。直接摻入混合料中的固化劑水溶液應分兩次噴灑，首次先噴灑40%，用機械拌合不得少于兩遍，再噴灑40%拌合兩遍，達到拌合顏色一致為止，其余20%的固化劑水溶液應在碾壓成型后噴灑封層。
（四）悶料
混合料拌合均勻后即可進行悶料，悶料時間為：沙土不小于6小時，粘土不小于10小時，但不超過兩天。
（五）攤布水泥
首先將水泥用量進行計算，將施工路段劃成若干個方格，每個方格按計算的水泥袋數堆放水泥，進行攤布。在攤布時應派專職施工人員控制每一個方格內的水泥數量，保證厚度和寬度，表面應沒有空白的位置，也沒有水泥過分集中的位置，平面力求平整。攤料過程中，應將超尺寸顆粒及其他雜物撿除。
（六）補水、再次拌合
悶料后，再次測定混合料的含水率，確定是否還需補水，然后用路拌機或其它合適的拌合機械進行拌合，拌合完成的標志是混合料顏色一致，沒有灰條、灰團和花面，沒有粗細顆?！案C”，沒有素土夾層，且水分合適、均勻。
（七）固化土初壓、整平
混合料拌合均勻后，要立即用推土機初步排壓，人工掛線精確整平，再用平地機進行整型。整平過程中，對于局部低洼處，應用齒耙將其表層厚度耙松5cm以上，并用新拌的混合料進行找補整平，整平時切忌在光滑的平面上進行薄層找補。
（八）碾壓
整型后，應在最佳含水量時壓實，要根據路寬、壓路機輪距的不同，制定相應的碾壓方案。通常采用l8T-22T振動壓路機，先靜壓一遍再對固化土層進行壓實作業。具體碾壓時，應本著“先輕后重，先慢后快，先兩邊后中間，先靜壓后振動”的原則，速度控制在頭兩遍應是低速，1.5km/h-1.7km/h為宜，以后可用2.0km/h-2.5km/h的碾壓速度。
碾壓采用縱向進退式，壓路機輪跡一般要求重疊二分之一輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處，后輪壓完固化土面全寬時，即為一遍。碾壓過程中固化土的表面應始終保持潮濕，如表層水分蒸發過快，應及時補灑少量的水。如有“彈簧”、松散、起皮、剪切推移現象，應及時翻開重新拌合。注意：整個施工過程從水泥攤布到碾壓必須在水泥終凝期內完成。
2、集中拌合法施工
對于二級和二級以下的公路，若無合適的強制式廠拌設備時，也可以將混合料集中在路旁的料場用人工配合挖土機的方式進行拌合。集中拌合法施工應符合下列要求：
土應粉碎，防止團塊；應嚴格按所選定的固化土配合比配料。固化劑稱量必須準確；出料時，混合料的含水量應大于最佳含水率1～2%；進入料斗的素土的干濕狀態應基本一致，固化劑水溶液宜當天配制，當天使用；經拌合均勻的固化土混合料應立即運輸到鋪筑現場進行施工。若運距遠，運輸過程中宜加以覆蓋，以防水分過早蒸發；運輸距離與時間應能保證使固化土在凝結時間內碾壓完畢；宜采用自卸式運輸車與攤鋪、碾壓機械相配套，做到隨拌隨運隨鋪隨壓；固化土鋪筑前，下承層表面應拉毛、去除雜物、灑水濕潤；到場的固化土混合料可按數量均勻分散地直接卸于下承層面上，避免集中堆料過高，造成松實不一致。
攤鋪可采用各類攤鋪機，亦可采用人工加抓斗式挖掘機聯合攤鋪。在較低等級道路上，沒有攤鋪機時，可采用自動平地機按以下步驟攤鋪混合料：
（一）根據鋪筑層的厚度和要求達到的壓實干密度，計算每車混合料的攤鋪面積；
（二）將混合料均勻地卸在路幅中央，路幅寬時，也可將混合料卸成兩行；
（三）用平地機將混合料按松鋪厚度攤鋪均勻；
（四）設一個3～5人的小組，攜帶一輛裝有新拌混合料的小車，跟在平地機后面，及時鏟除粗集料“窩”，補以新拌均勻的混合料，并與粗集料拌合均勻。
五、固化土施工技術的經濟評價
1、材料費．采用固化劑固化路基，首先是不需要換土，就可以就地取材，能節約大量的沙石材料；其次是加入一定量的固化劑在短期就可以提高整體路基強度，而路基材料在造價上增加不大．
2、挖運費．由于強度的提高，達到設計要求可減薄道路厚度，減少路用材料，且無需大量挖棄不良土壤，使運費節省約80％，工程成本費用得到降低．由于挖棄和運量減少，還可以減輕或避免環境的破壞和污染．
3、施工費．由于固化土路基與一般路基的施工工藝基本相同，使用機具也大致相同，施工簡單．除增加攪拌混合工序外，施工方法與常規方法相當，不會提高大量工程費用．
4、養護費．固化土呈良好的板體性能．穩定性、不透水性及抗凍性能均良好。
六、結束語
綜上所述，土壤固化劑在道路路基工程的使用比較廣泛，所以，必須要做好土壤固化劑的使用試驗工作，確保土壤固化劑質量合格，效果顯著之后，才能夠真正的投入到道路路基中使用。
【參考文獻】
土壤固化劑范文3
[關鍵字] 鉻污染土壤 固化穩定化技術 工程應用 問題與展望
[中圖分類號] X54 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2012）-11-65-2
1 鉻污染土壤固化/穩定化技術工程應用背景
我國是世界鉻鹽生產大國，年產量超過60萬噸，在其生產過程中產生大量鉻渣。鉻渣中含有0.3-1.5%可溶性Cr（VI），經降雨和地表水的沖刷，Cr（VI）進入周圍土壤和地下水，對環境造成嚴重污染。國家環境保護"十二五"規劃中，將鉻渣堆場列為我國土壤重金屬污染重點治理對象。
鉻在土壤中一般以兩種價態存在，Cr（VI）和Cr（III）。Cr（VI）以易溶于水的鉻酸根（CrO42-）和重鉻酸根（Cr2O72-）存在，在土壤和地下水系統中遷移性很強。Cr（VI）對于細胞具有較強的穿透能力，還有較高的氧化能力，對生物體有較強的毒性和致癌作用。Cr（III）是高等動物必須的微量元素之一，高濃度下也有一定的毒性，在一般地下水環境中不易移動。
鉻污染土壤治理有堆肥技術、電動修復技術、生物修復技術、熱解還原技術、淋洗技術、固化/穩定化技術[1]。綜合這些技術的可靠性、可操作性、治理時間和成本，目前工程中應用最多的是固化/穩定化技術。美國環保署將固化/穩定化技術稱為處理有毒有害廢物的最佳技術，1982-2005年間，美國超級基金共對977個場地進行修復或擬修復，其中217個場地修復使用固化/穩定化技術[2]。在我國，固化穩定化技術是工程中常用的修復技術，鉻污染土壤治理中應用達70%以上。
2.鉻污染土壤固化/穩定化系統設計
2.1鉻污染土壤的固化/穩定化系統
鉻污染土壤的固化/穩定化包括兩個過程：穩定化和固化。穩定化是將六價鉻還原為三價鉻，降低鉻在環境中的遷移性和生物可利用性，從而降低鉻污染的危害。固化是將被鉻污染的土壤與某種粘合劑混合通過粘合劑固定其中的鉻，使鉻不再向周圍環境遷移。
在鉻污染土壤固化/穩定化技術系統設計中，需要綜合考慮氧化還原、膠凝固化、吸附三方面因素，鉻污染土壤固化穩定化系統設計中常用的藥劑有：
（1）還原劑（穩定劑）：硫酸亞鐵、過硫化鈣、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫納、零價鐵、煤炭、紙漿廢液、鋸木屑、谷殼、高爐渣。
（2）固化劑（堿性物質+固化基材）：氫氧化鈉、氫氧化鈣、硅酸鹽水泥、石灰窯灰渣。
（3）吸附劑：活性炭、粘土、鋸木、沙、粉煤灰、有機聚合物。
2.2以水泥為基料的固化系統
水泥是水硬性膠凝材料，加水后能發生水化反應，逐漸凝結和硬化。水泥中的硅酸鹽陰離子以孤立的四面體存在，水化時逐漸連接成二聚物以及多聚物---水化硅酸鈣（CSH），同時產生氫氧化鈣。CSH是一種由不同聚合度的水化物所組成的固體凝膠，是水泥凝結作用的最主要物質，也可以對污染物進行物理包封、吸附或化學鍵合等作用，是污染物穩定化的根本保證。另外，水化反應能顯著提高系統的PH，有利于重金屬轉化為溶解度較低的氫氧化物或碳酸鹽[3]。
2.3以石灰為基料的固化系統
石灰是一種非水硬性膠凝材料，其中的鈣能夠和土壤中的硅酸鹽形成水化硅酸鈣，起到固化作用。該系統的固化產品具有多空性，有利于污染物質的浸出，且抗壓強度和浸泡性能不佳，因而較少單獨使用，通常與火山灰類物質共用?；鹕交翌愇镔|本身不能發生凝硬反應，但可被堿性物質激活生成CSH，CSH能夠堵塞石灰固化遺留的空隙增加固化體的密度，還能對污染物起到穩定作用。
3 固化/穩定化工藝
固化穩定化工藝有兩種：異位和原位，異位固化穩定化技術是將污染土壤挖掘出來，運輸至一個處理系統中實現與還原劑固化劑的混合和后續養護，異位處置的優點是能夠很好地控制藥劑的加入量，能夠保證污染土壤與固化劑的充分混合。異位處置的方式主要有3種：混合機、混合池和噴霧方式[4]?；旌蠙C的方式是將污染土壤送至混合機中與固化劑混勻，這是目前工程應用上最常用的一種方式。
原位固化/穩定化技術不需要將污染土壤挖掘出來，利用各種挖掘、鉆探和耕作設備，實現土壤和固化劑的混勻。改良的中空螺旋鉆可以實現深層土壤與固化劑的混合，處理深度可達20-30米；當挖掘鏟能夠到達污染深度時，可以利用挖掘鏟翻轉土壤實現土壤與固化劑的混合過程；當土壤污染深度較淺且面積較大時，可以利用改良的旋耕機實現土壤與固化劑的混合。
目前鉻污染固化/穩定化技術治理工程應用中，由于場地地質資料不全、場地地下水水文情況不清、污染范圍廣、污染嚴重，限制了原位固化/穩定化技術的工程應用。在這種情況下，人們較傾向采用異位固化/穩定化治理技術。
4固化穩定化影響因素
影響穩定化的因素有土壤顆粒大小、還原反應的液固比、PH值、反應時間[5]。鉻污染土壤在進行穩定化之前，需要進行土壤的預處理，將土壤經過破碎、篩分等程序使土壤顆粒達到穩定化工藝要求，根據預處理后土壤的粒度確定還原劑液與污染土壤的液固比，還原劑液與污染土壤混合反應后物料的PH值應小于5。根據液固比、PH值確定單次反應的時間，應保證足夠的反應時間。
水泥和石灰的水化作用是凝固和硬化的必要條件，影響水化反應的因素都會影響污染土壤固化的效果，主要分為兩個方面：（1）污染土壤的理化性質，包括：土壤的pH值、土壤物質的組成 （2）固化工藝，包括膠凝材料和添加劑品種與用量、水分含量、混合的均勻程度、養護條件[6]。
需要著重說明的是：污染土壤與還原劑固化劑的充分混合是實現鉻污染土壤固化/穩定化工藝至關重要的步驟。
5 固化穩定化效果評價標準
固化穩定化效果評價通常包括三個方面：抗壓強度、浸出率、增容比。在實際修復效果評價中，浸出率是考慮的最重要的方面。固化體性質、顆粒物大小、溶液性質和接觸時間等因素都會影響浸提效果，TCLP方法是美國環保署居于毒性對廢物進行危險或非危險鑒別的標準方法，是唯一被RCRA認可的危險廢物特性浸出程序，應用最廣泛。我國于2007年頒布了《固體廢物浸出毒性浸出方法 醋酸緩沖溶液法》和《固體廢物浸出毒性方法 硫酸硝酸法》固體廢物浸出方法。
浸出液中各污染物濃度限值作為判定固化/穩定化是否有效的尺度。根據修復場地的用途，《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》，《地下水環境質量標準》II/III類限值，《地表水環境質量標準》III/IV類限值和《污水綜合排放標準》重金屬最高允許排放濃度限值等被用于評價處理后土壤浸出液中污染濃度是否達標。另外，《鉻渣污染治理環境保護技術規范》，根據不同的治理工藝及綜合利用途徑對治理后的效果規定了具體的要求。
6 治理后鉻污染土壤去向
穩定化后的鉻污染土壤不改變土壤的原始形態，有利于配合其他工藝進行資源化利用，如作為水泥路面之下的路基材料或者填埋場的中層覆蓋土等
鉻污染土壤經固化處理后已經擁有一定的形態，不利于對其進行資源化利用，只能作為一些要求不高的建筑材料
由于目前場地污染土方量巨大，很少有填埋場接納治理后的污染土。多數情況下，鉻污染土壤治理后采用就地回填。經過固化/穩定化的土壤多少改變了土壤的理化性質，這在后續開發利用中必須引起注意。
7 問題與展望
固化/穩定化技術由于其操作簡單、治理時間短、固化穩定化藥劑價廉易得，在鉻污染土壤治理工程中得到廣泛應用。近年來，鉻污染土壤固化/穩定化技術藥劑、混合設備研究開發，進一步為固化/穩定技術的應用提供了廣闊的市場前景。不可否定的是：固化/穩定化技術應用于鉻污染土壤治理工程，尚處于起步階段，固化體的長期穩定性的研究還十分缺乏，有必要定期對固化/穩定化處理的污染土壤進行長期的跟蹤監測。另外，固化/穩定化后的土壤去向值得關注，原地回填對將來的土地開發利用的影響也是不得不考慮的問題。
參考文獻
[1]吳軍年，劉鑫，鉻污染土壤修復方法比選[J]安徽農業科技，39卷34期
[2]周啟星，宋玉芳，污染土壤修復原理與方法，科學出版社，2004：356-365
[3][4]張長波，羅啟仕等，污染土壤的固化/穩定化處理技術研究進展[J]（Soils），2009，41
（1）：8-15
土壤固化劑范文4
土壤中重金屬污染產生的原因主要是采礦[1]、冶煉、農業等人為因素以及自然因素[2]，化學和冶金行業是環境中重金屬的最主要來源[3]。固化/穩定化是比較成熟的廢物處置技術，經過幾十年的研究，已成功應用于放射性廢物、底泥、工業污泥的無害化和資源化。與其他技術相比，該技術具有處理時間短、適用范圍廣等優勢[4]。在污染土壤的固化/穩定化研究和應用方面，國內外科學家做了大量研究，如在美國這種技術已被用于180個超級基金項目[5]，我國的固化劑專利有20余項。但是針對土壤重金屬污染的固化劑研究還相當匱乏，因此有必要加強針對重金屬污染土壤修復的固化劑的研究?；瘜W固定通過吸附、絡合或者（共）沉淀等途徑，使固化劑與土壤重金屬結合而降低其移動性。在農業上，很早就開始在農田中施加石灰、有機質、磷酸鹽等，這些固化劑不僅可以減少營養元素的淋失，而且可以有效降低有害元素的植物毒性，從而增加糧食產量和提高食品安全[6]。因此，選出效果較好的固化劑然后施加到重金屬污染的農田，能夠有效地降低土壤中重金屬的活性，對提高農田蔬菜生長和保障人體健康有著良好的作用。本實驗選擇衡陽水口山礦區重金屬污染土壤為研究對象，將6種不同的固化劑添加到土壤后，通過研究固化劑對土壤中重金屬Pb、Cd、Cu、Zn的固定情況，篩選出效果較好的固化劑。1材料與方法
1.1供試材料供試土壤樣品采自衡陽市常寧市松柏鎮水口山礦區附近重金屬嚴重污染的農田。該區域年平均氣溫在16.6~19.2℃之間，平均降水量在1400~1700mm之間。實驗選用固化劑為沸石、石灰石、硅藻土、羥基磷灰石、膨潤土和海泡石。試驗所用試劑均為化學純或分析純。土樣基本理化性質見表1。
1.2試驗設計土壤樣品采回后，自然風干，去除雜物，壓碎后過2mm尼龍篩，混合均勻保存待測。準確稱取50.0g處理后的土樣多份，置于100mL燒杯中，分別添加沸石（化學純）、石灰石（分析純）、硅藻土（化學純）、羥基磷灰石（分析純）、膨潤土（化學純）和海泡石（化學純）6種固化劑，均設置6個添加水平。其中沸石、硅藻土、膨潤土和海泡石為礦物材料，添加量為0、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0g•kg-1，考慮到現實的用量，石灰石和羥基磷灰石兩種化學試劑的添加量為0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0g•kg-1，均以0g•kg-1為對照，設置3次重復實驗。加入固化劑之后，每個燒杯中加入20mL水拌勻，置于干燥通風處熟化2周后測試土壤中基本理化性質，測定重金屬交換態含量和重金屬總量，然后進行重金屬的毒性浸出實驗[7]。
1.3樣品測試方法土壤pH值用酸度計（pHs-3C，上海精密科學儀器有限公司）測定，固液比值為m（固）∶V（液）=1∶2.5[8]；有機質含量采用水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法測定[8]；土壤重金屬總量采用王水-高氯酸消解[9]；土壤中重金屬交換態含量通過Tessier連續提取法獲得[10]；重金屬浸出量通過醋酸緩沖溶液法進行提取[7]；用原子吸收分光光度計（日立Z-2000）測定樣品中Pb、Cd、Cu和Zn的濃度。
1.4方法的精密度為了保證實驗方法準確可靠，固化劑的每個添加量設置了3次重復。通過Excel計算各個添加濃度下3個平行的相對標準偏差，結果如表2所示?？梢钥闯觯鄬藴势畹姆秶鸀?.2%～17.4%，這說明實驗方法的精密度較好。
2結果與分析
2.16種固化劑對土壤pH的影響由表3可以看出，沸石、石灰石、羥基磷灰石和膨潤土的添加均對土壤pH值產生了影響，且影響程度各不相同：隨著用量的增加，土壤pH值均逐漸升高；當施加量達到最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）時，土壤pH值增到最大，分別為5.05、6.25、4.17、4.15。從表中可以看出，6種固化劑添加后對土壤pH影響最大的是石灰石，其次是沸石。
2.26種固化劑對土壤中Pb、Cd、Cu、Zn的固化效果研究不同固化劑添加量下土壤中交換態重金屬含量與浸出液重金屬含量的算數平均值，比較各個固化劑隨著添加量增加時對土壤中重金屬固化能力的變化情況。
2.2.1對土壤中Pb的固化效果6種固化劑都能夠降低土壤中的交換態Pb含量以及Pb的浸出量（圖1）。沸石、石灰石和羥基磷灰石對土壤中交換態Pb有顯著降低的效果（圖1-a，1-b）。隨著固化劑用量的增加，土壤交換態Pb含量逐漸降低；當這3種固化劑達到最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）時，土壤交換態Pb的含量分別減少48.7%、41.0%和41.0%。沸石、石灰石和羥基磷灰石也同時顯著降低了土壤中Pb的浸出量（圖1-c，1-d）。隨著固化劑用量的增加，土壤中Pb的浸出量逐漸降低，當這3種固化劑達到最高用量時，土壤中Pb的浸出量分別減少了37.1%、33.1%和33.3%。土壤中重金屬的活性往往取決于交換態的含量。通過比較發現，在這6種固化劑中，沸石能夠顯著降低土壤中交換態Pb的含量，抑制了土壤中Pb的活性。不僅如此，沸石還能有效減少土壤中Pb的毒性浸出量（圖1-c），而浸出量少說明土壤中只有少量Pb隨著地表徑流被帶走，對環境的危害變小。所以，沸石對Pb的固化效果最好。
2.2.2對土壤中Cd的固化效果6種固化劑均降低了土壤中交換態Cd的含量及Cd的浸出量（圖2），對Cd有著不同程度的固化效果。實驗表明，沸石、石灰石、羥基磷灰石和硅藻土均能有效地降低土壤中交換態Cd的含量（圖2-a，2-b）。沸石、石灰石和羥基磷灰石在用量為16.0g•kg-1或8.0g•kg-1，硅藻土在用量為4.0g•kg-1時，土壤中交換態Cd含量分別減少56.2%、98.4%、64.5%和53.1%。沸石、石灰石、羥基磷灰石和硅藻土同樣能夠有效降低土壤中Cd的浸出量（圖2-c，2-d）。隨著固化劑用量增加，效果越明顯，在其最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）時，Cd的浸出量分別減少30.1%、27.4%、39.8%和22.6%。比較這4種固化劑可以得出，石灰石能夠大量降低土壤中交換態Cd的含量，而且對于土壤中Cd浸出的抑制作用僅次于羥基磷灰石，所以石灰石對Cd有著良好的固化效果。羥基磷灰石雖然對交換態Cd的固定效果不如石灰石，但是抑制Cd浸出的能力強于石灰石，對Cd也有良好的固化效果。所以，石灰石和羥基磷灰石對土壤中Cd的固化效果較好。
2.2.3對土壤中Cu的固化效果6種固化劑均能減少土壤中交換態Cu的含量以及Cu的浸出量（圖3），對Cu有不同程度的固化效果。沸石、膨潤土和石灰石能夠有效降低土壤中交換態Cu的含量（圖3-a，3-b）。隨著固化劑用量的增加，土壤中交換態Cu的含量逐漸降低，當3種固化劑分別達到其各自的最高用量時，土壤中交換態Cu含量分別減少了68.1%、43.5%和85.2%。沸石雖然能夠大量減少土壤中交換態Cu的含量，但是它減少土壤中Cu的浸出量僅為29.2%，對于土壤中Cu浸出的抑制作用不如硅藻土和膨潤土。膨潤土和石灰石能夠有效減少土壤中Cu的浸出量，在它們最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）時效果最好，減少的Cu浸出量分別為66.5%和43.4%（圖3-c，3-d）。在這3種固化劑中，石灰石能大量減少交換態Cu的含量（圖3-b），而膨潤土則能顯著減少土壤中Cu的浸出量（圖3-c）。兩種固化劑的合理搭配對土壤中的Cu有著良好的固化效果。2.2.4對土壤中Zn的固化效果石灰石和沸石對Zn的固化效果最明顯，其他固化劑對Zn的固化效果均不如石灰石和沸石（圖4）。沸石和石灰石都能減少交換態Zn的含量（圖4-a，4-b）。隨著這2種固化劑用量的增加，土壤中交換態Zn的含量逐漸減少，當達到它們各自最高用量時效果最佳，土壤中交換態Zn減少的量分別為18.5%和90.9%。沸石和石灰石能有效減少土壤中Zn的浸出量，其他固化劑對減少土壤中Zn的浸出量均沒有明顯的效果（圖4-c，4-d）。隨著沸石和石灰石用量的增加，土壤中Zn的浸出量越少，最多能減少土壤中Zn的浸出量分別為23.1%和67.1%。沸石和石灰石都能有效固化土壤中的Zn（圖4），且石灰石對Zn的固化效果要比沸石好得多，因此在這6種固化劑中，石灰石對土壤中的Zn有最好的固化效果。
3討論
3.1固化劑治理重金屬污染土壤的機理6種固化劑的施加，均能夠降低土壤中交換態Pb、Cd、Cu、Zn的含量，并抑制它們的浸出量。石灰石在固定土壤中重金屬方面有良好效果，而且石灰石的添加使得土壤的pH大幅度提升。淹水土壤Cd組分的轉化就是在pH的降低和升高過程中進行的[11]。石灰石的添加使土壤pH升高（表2），土壤溶液中的OH-增加，使重金屬形成氫氧化物沉淀，有機質、鐵錳氧化物等作為土壤吸附重金屬的重要載體，與重金屬結合得更加牢固，土壤中生物可以利用的重金屬形態降低，從而降低了重金屬污染的風險[12-13]。羥基磷灰石、海泡石、膨潤土、硅藻土的添加對pH的影響并不大，但是對重金屬仍然有著一定的固化效果，這可能是由于某些粘土礦物具有良好的吸附性。粘土礦物的吸附性按照引起吸附原因的不同可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附[14]。因此，可以推測當粘土礦物添加到土壤中后，可能直接物理吸附土壤中的重金屬離子，也可能是粘土礦物中的陽離子與土壤中的某些重金屬進行了離子交換，或發生了某些化學反應，從而降低了交換態重金屬的含量，抑制了重金屬的活性。各固化劑在不同用量時，重金屬量的變化大小不一，可能是因為各固化劑的比表面積大小存在差異，其用量不同時對重金屬的吸附能力的變化不一。石灰石和羥基磷灰石屬于化學試劑，相對其他4種礦物材料，對重金屬固定能力較強，隨著兩者用量的增加，對重金屬的固化能力有著更明顯的提升。
3.2固化劑改良土壤的可行性實驗選取的6種固化劑均比較容易獲得，而且成本不是很高，可以在野外重金屬污染的土壤中進行實際運用。6種固化劑均能夠降低土壤中重金屬的活性，而且用量越大效果越好。沸石、膨潤土、海泡石、硅藻土是天然礦物材料，大量添加并不會對土壤本身造成影響，但石灰石和羥基磷灰石是化學試劑，石灰石能有效增加土壤的pH，羥基磷灰石則能改變土壤的化學性質，大量添加可能改變土壤原有的理化性質和肥性，因此添加量不宜過高。實際運用中通常還要考慮到固化劑的用量和成本問題，應該選擇便宜而且效果較好的固化劑，控制一定的施入量對污染土壤進行治理。
3.3固化劑對4種土壤重金屬處理效果的比較在6種固化劑中，礦物材料沸石對于土壤中Pb的固化效果最好，其次對土壤的Cd也有著不錯的固化效果，當它的用量達到16.0g•kg-1時效果最佳。常見的粘土礦物膨潤土則對土壤中的Cu固化效果最好，同樣當用量達到16.0g•kg-1時效果最好。海泡石和硅藻土對重金屬的固定雖然也有一定作用，但是效果不如沸石或膨潤土?；瘜W試劑石灰石對Cd、Cu、Zn有較好的固化效果，當用量達到8.0g•kg-1時效果最佳；化學試劑羥基磷灰石則對Cd有著不錯的固化效果，其次對Pb的固化效果也不錯，當用量達到8.0g•kg-1時效果最佳，但是考慮到成本比較昂貴，所以能否實際運用還有待商榷?？傊?，對于某一種重金屬污染較嚴重的土壤治理，可以選擇固化此種重金屬效果較好的固化劑，而對于多種重金屬污染的復合污染土壤，則可以搭配不同的固化劑進行治理。此外，還應當考慮到修復之后土地的用途，如果是農田土壤，則應該盡量提高固化劑的成本從而達到最好的治理效果，如果是建筑土地，則可以盡量減少固化劑成本。
土壤固化劑范文5
道路的生命在于路材質量。針對城市道路路基處理中,用水泥、石灰及粉煤灰固化土壤存在的缺陷,探求一種能改善土壤水穩性,增加強度,降低干縮性的添加劑成了擺在建設新型節能環保道路面前的一個全新課題。如果能在工程建設中直接取用土壤,就可以大大節省砂石的用量,從而也就減少了對自然資源的開采破壞,保護了山林、水源,對自然生態環境起到積極的保護作用,同時可以減少對良田土地資源的破壞。
土壤固化劑已面世20多年,被美國工程雜志評為20世紀人類偉大發明之一。在國外已經大面積推廣和應用。而在我國,則剛剛處于萌芽狀態。洛陽路世豐土壤固化有限公司董事長侯梅在國外學習工作期間了解了這一產品后,10年前開始回國推廣。她網羅國內外專家組織艱難的攻關研發。目前擁有了自主知識產權的路豐牌粉體、液體土壤固化劑,產品質量達到國內領先水平、國際先進水平。交通部檢測中心對其產品的結論是“這兩種產品可以用于道路的基層和底基層”。由于效果理想,土壤固化劑在高速公路上的應用課題已被河南省交通廳通過并認可。
洛陽路世豐土壤固化有限公司于2002年9月注冊成立,是一家專業從事土壤固化劑研制、加工、銷售的科技型公司,具有日供應上萬噸的加工生產能力。該公司有經驗豐富的技術隊伍和良好的路用現場技術服務能力,可以更好地為業主和施工企業現場服務。其主打產品路豐牌土壤固化劑,經過對不同土質與各類石粉的配比,可以加工生產32個細分產品,基本可以涵蓋和滿足我國多區域、多土質現狀的需求,改變了國外產品只能單一針對某種土質的問題,具有推廣的價值。
作為一種新型材料,路豐牌土壤固化劑可以廣泛運用到各類道路、廣場、球場、物流園區、機場跑道、水利工程等,具有節省投資、水穩性好(不怕水)、壽命長、環保節能等特點。該固化劑經山東路橋、北京城建、湘潭路橋、中鐵十五局、中交西安萌興等集團公司和河南公路工程局等單位分別在河南許尉高速、鄭石高速、鄭開快速通道、洛陽城市道路、鄭州公鐵兩用橋道路工程等幾十條道路上上采用,施工質量達到交通部頒布的底基層、基層穩定的彎沉值和強度要求,經7天到28天檢驗,完全達到和超過原設計水泥、石灰、碎石層的設計標準,且水穩性良好,穩定層為板塊式,表面光滑無裂縫,使用壽命大大延長。
這種固化劑與傳統筑路方法相比,造價可降低10―20%,筑路材料可以就地取材,根據不同土壤的性質可以調整產品性能,使任何土壤、工業廢渣都可以用來代替石子,并少用或不用石灰和水泥;尤其在舊路改造時,無需將舊料運走,可就地粉碎摻合固化劑重新使用,能節約近50%造價;同時還有著施工簡便,有利環保、保護生態等等優點。應用結果證明,固化土路面基層,較傳統石灰土基層結構可降低路基高度0.2―0.5m,每公里降低工程造價約2.6―4萬元。延長使用壽命,減少維修費用。經由環保部門檢測對人體無害,不會引起生物退化,不會造成對設備的腐蝕,因此無須特殊的安全保護。
土壤固化劑范文6
關鍵詞淤泥固化 資源化
中圖分類號： TQ172 文獻標識碼： A
近年來河道、港口工程快速發展，產生大量疏浚淤泥，據統計，1998年至2003年，我國相繼對長江、黃河、淮河等江河以及洞庭湖、鄱陽湖、太湖等湖泊進行了疏浚，疏浚淤泥達1.2億立方米，提高了各河流和湖泊的排洪蓄洪能力，緩解了每年洪澇引起的災害。江蘇省“十一五”計劃斥資50億元疏浚全省河道，總疏浚量超過17億立方米。據統計，21世紀初全國沿海地區產生的疏浚淤泥較1996年增長了3倍多。
產生于內陸地區的廢棄淤泥，目前一般通過設置陸地貯泥場或者直接拋填于低洼地區的方法來進行處理，由于淤泥含水率高、強度低、變形大、固結時間長而很難在工程中直接利用。在很多地區長期占用大量耕地和魚塘，浪費土地資源，使耕地更加緊缺。同時，疏浚淤泥作為一種固體廢棄物其本身就會隨著時間延長對環境造成不利影響，通常淤泥中含有大量的重金屬離子和有機質等污染物，這些有害物質會在在淤泥閑置時會隨污水析出，進而嚴重污染土壤和地下水，破壞生態環境和威脅人類安全。過去某些地方把疏浚淤泥作為有機肥料施用到農田之中，既解決了淤泥存放的難題，又提高了土壤的肥沃程度。但通過這種方式處理的淤泥量極其有限，而且淤泥中含有的重金屬離子等有害成分也會危害著農作物生長，最終對人類身體產生危害，現在已經基本不再將疏浚淤泥作為天然有機肥料使用。
海洋或近海地區產生的淤泥一般通過吹填造陸或海洋拋棄的方法進行處理?！按堤睢本褪窃谛枰罘降牡貐^首先修建圍堰，然后利用機械設備將淤泥吹填在圍堰內。由于淤泥的工程性質很差，因而吹填形成的地基土強度很低，后期需要投入大量時間和資金進行地基處理，而且存在開發周期較長，施工機械難以操作、施工期間易引發二次污染等缺點，因而很難進行大規模推廣，同時這種方法處理的淤泥數量有限?！昂仭本褪窃谔囟ǖ暮Ｓ蛟O置淤泥傾倒區，將疏浚淤泥運輸并傾倒于此。據有關環境調查發現：傾倒區內生物的種類和數量都明顯低于傾倒區外。
綜上所述，目前常規的淤泥處理方法都不同程度地存在浪費土地資源、污染生態環境、處理量不夠大等缺點。隨著人們可持續發展環保意識的不斷增強以及政府環保力度的加強，傳統的淤泥處理方法已經不能滿足社會發展的需求，因此有必要探索新的淤泥處理方法。
1.資源化處理是淤泥處理的方向
目前常用的廢棄淤泥資源化方法有物理脫水、熱處理和化學固化處理三種。物理脫水方法最直接的辦法就是采用脫水設備如離心機、壓濾機等進行機械脫水，從而降低淤泥的含水率。但此種脫水方式需要提供特定的場所和設備，處理費用高、處理效率低，淤泥往往需要進行二次處理才能為工程所用。熱處理方法主要是通過烘干、燒結等方法使得淤泥在熱能及高溫下發生化學反應，從而改變土的結構成分，將淤泥轉化為良質土工材料。這種處理方法對場地有嚴格的要求，其應用受到一定的局限性?；瘜W處理方法主要向淤泥中加入一定量的固化劑作為土壤改良劑，土體與固化劑相互作用，改變淤泥的特性，使得固化或改性后土體能夠滿足工程要求。這種方法可以將高含水率、低強度的廢棄淤泥轉化為高強度、低滲透性的工程用土，處理量大，工期短，價格低廉，一次處理便可達到工程要求。綜上所述：對疏浚淤泥進行化學固化處理，使其轉化為良質土工填料，有利于河道疏浚和凈化城市環境，同時能夠將疏浚淤泥進行資源化開發利用，化害為利，有利于社會的可持續發展。
2.淤泥固化處理的研究現狀
2.1 土壤固化劑的分類
固化劑種類繁多，從外觀形態上可以分為液粉體類固化劑和粉狀類固化劑；按主要成分可以分為無機化合物類固化劑、有機化合物類固化劑、生物酶類固化劑和復合型固化劑等。
無機化合物類固化劑一般為粉末狀，多采用水泥、石灰、粉煤灰、礦渣等混合而成，主要通過水解水化反應膠結土顆粒提高土體強度；有機化合物類固化劑多為液體狀，固化機理為通過離子交換將土體由“親水性”轉化為“憎水性”使土中的水分易于揮發；生物酶類固化劑為液體狀，由有機物質發酵而成，屬蛋白質多酶基產品，主要通過生物酶素的催化作用增強土體顆粒間的粘結作用；復合類固化劑的主要成分可以劃分為主固化劑和激發劑兩部分，一般由兩種或兩種以上的化學物質按一定比例配合而成，根據不同的工程需求而采用不同的配制方案。
2.2 土壤固化劑固化機理
土壤固化劑的固化機理各不相同，從固化劑主要成分的角度可以將其固化機理大致分為以下六類： 水泥固化、石灰固化、工業廢料類固化劑固化、水玻璃固化、離子交換類固化、新型復合類固化劑固化。目前水泥固化較為常用，下面詳細論述水泥固化機理。
水泥和土壤拌合后，水泥中的礦物成分和土中的水發生強烈的水解水化反應，反應生成的水化產物在氫氧化鈣堿性環境中繼續反應并生成其他水化產物，當水泥的各種水化物生成后，有的硬化形成水泥石骨架，有的則與土相互作用，膠結土顆粒和水化產物，其作用形式可歸納為：①離子交換及團?；饔?。在水泥水化后的膠體中Ca(OH)2和Ca2+、OH-共存，而構成粘土的礦物是以SiO2為骨架而形成的板狀或針狀結晶，其表面吸附有Na+、K+等離子，溶液中的Ca2+會與土顆粒表面的Na+和K+進行離子吸附交換，土顆粒的吸著水膜變薄，土粒團聚形成較大的土團；同時由于水泥水化產物Ca(OH)2具有較強的吸附活性，能使這些較大的土團粒進一步粘結在一起，形成固化土鏈條狀結構，封閉土團間孔隙，形成穩定的結構。②硬凝火山灰反應。水泥水化反應過程中，溶液中析出大量可自由移動的Ca2+，當Ca2+的數量超出離子交換作用的需求量后，由于處在堿性環境中，Ca2+與粘土礦物中的部分二氧化硅和三氧化二鋁進一步發生化學反應，生成不溶于水的穩定的結晶礦物CaO-Al2O3-H2O系列鋁酸石灰水化物和CaO-SiO2-H2O系列硅酸石灰水化物。③碳酸化作用。水泥水化物中的游離Ca(OH)2不斷吸收水和空氣中的CO2反應生成強度較高的CaCO3，從而提高土的強度。
水泥加固土體的過程是水泥水化產物的骨架作用與氫氧化鈣的物理化學反應共同作用的結果。后者使粘土顆粒和團粒粘結形成穩定的團粒結構并填充孔隙，而水泥水化產物則把這些粘結形成的團粒包覆并聯結形成具有一定強度的整體。
使用水泥作為固化劑受待改良土的類別的限制，對于高塑性指數粘土、高含水率淤泥、有機質土等土類加固效果不甚理想；同時水泥固化土的干縮系數和溫縮系數較大，易導致固化土易開裂；同時水泥初凝和終凝時間較短，一般要求在3~4h內完成從加水與土拌和到碾壓終了的各個工序。這些缺陷在一定程度上限制了水泥固化劑的大規模推廣應用。
