土壤固化剂的应用与推广

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1、土壤固化剂的应用与推广成果报告江苏苏油建设有限公司二OO四年十二月目录第一章项目概况第一节立项的背影、依据和应用前景第二节项目的组织形式第三节项目的研究内容第四节项目的创新点第二章项目的研究成果第一节与标准的符合性第二节ISS离子土壤固化剂固化典型路基的施工方法第三节ISS与石灰土掺配时各项技术指标分析第四节经济效益分析第三章存在问题与建议第一节存在的问题第二节建议第四章下一步攻关方向第一节下一步攻关方向第一章项目概况第一节立项的背景、依据和应用前景目前我国公路工程建议中大量开采石料，对水土保护、生态保护、环境保护都产生

2、了极为不利的影响，为此、急需研究和开发新材料来取代传统的筑路材料，以达到最大限度的保护生态资源的目的。而且，江苏油田位于苏皖两省6市12县内，地处高邮湖、邵伯湖、洪泽湖和里下河地区，河湖星罗，素有“水乡油田”之称。目前，江苏油田井场道路一般采用8%-12%石灰土做为基层，泥结碎石做为面层，这种结构在正常使用下一般3-5年就需要维修，维护成本较高，而采用混凝土结构，虽能增加使用寿命，但综合成本很高。那么，采用什么样的结构或新型材料既能延长道路使用寿命，又能节省综合成本呢。早在2000年8月，我公司就在寻求一种能大幅度提高路

3、基强度的新型材料，基于此类原因，我公司经过对市场的不断的调查与比对分析，最后选定了由澳洲国际离子土壤稳固剂实业有限公司设计生产的Roadbond/Roadbacker，中文注册名称为“路基实”，习惯叫法“ISS”。江苏油田的油区道路大多数处于平原地区，修筑道路需要大量的土和碎石，道路基层侵害最大的是“水”，而ISS最突出的特点是解决“水”对路基的侵害。因为ISS路基实是一种由多个强离子组合而成的化学品，其中含有一种活性成分硫化油，硫化油是一种阴离子型表面活性剂，在结构上具有独特的二重性，硫化油与粘土矿物质相互作用后能使原

4、本有很大活动性的阳离子被束缚在原位而被硫化油分子所密封，这样，被压实材料中的毛细管内覆盖着硫水层，他可以让水自由流动，但不会被处理过的材料吸收也不会影响其稳定性。众所周知，岩土工程都存在着湿胀、干缩的现象，其主要原因是：用来建设这些岩土工程的土壤里含有粘土。粘土矿物具有颗粒细小、表面积巨大的特点，又具有强烈的亲水特性，能大量地吸附水分，在干燥及温度较高的情况下又易失去水分。于是，土壤的体积就会因为水分的吸收或挥发而变化很大，湿胀、干缩作用的结果必然是岩土工程损坏。因为，如果能有效地去除土壤中的水分，就可以一劳永逸地解决这

5、个问题。ISS离子土壤固化剂，也叫离子土壤强化剂，将它加入到土壤或路基材质中，使土壤由亲水性变成憎水性，从根本上将土壤内部的吸附水全部去掉，在常规压实机械的碾压后，能有效地改进土壤的工程性质，包括增加压实度、密度、承载能力，凝聚土壤颗粒，减少土壤的水敏感性，提高土壤的防渗性等。离子土壤强化技术提供一种新的、低成本的，可以就地取材的岩土工程建设方法。国际上称ISS是20世纪重大发明，也是我国“土壤稳固剂的引进、开发和应用”项目列为在2010年前拟定实施的33项交通科技重点项目之一。离子土壤固化剂不同于一般的诸如石灰、水泥等

6、化学强化剂，ISS只是一种催化剂，它只是通过其自身的离子交换作用改变土壤的性质，并不参与土壤的胶结或化合作用，又由于其分子与土壤颗粒的紧密结合，所以，ISS一旦掺合到土壤中，其总量并没有减少，也不随时间而消耗。相反，由于其催化作用的特点，其对土壤的强化作用会持续有效，从而使土壤永久强化。由于ISS作用并不产生象化学强化剂那样的胶结或凝固，所以，ISS处理过的道路既坚硬又具有柔性。ISS结构上的亲水性和硫水二重性，使它可以阻止水分进入土壤体系，从而可以获得永久强化之功效。ISS处理过的岩土工程，可让微量的水自由流过，但不会

7、被处理过的材料吸收，随着自然蒸发，这些自由水从体系中消失而不影响其稳定性。这样，原本被认为不适宜用于建设的材料，经过ISS处理，就可以就地取材，变成完全符合工程要求的建设材料。用ISS处理的方法建设道路，能改进土壤的工程特性，主要是包括压实度、密度、对水分的敏感性、塑性等，从而增强了其承载能力、抗损毁能力，并能大大减少道路的扬尘。与一般的岩石及一般的化学强化土（如石灰强化土、水泥混凝土）不同，ISS处理过的土壤并没有凝结，所以，它固结形成的板状结构具有良好的弹性，不会发生裂痕的倾向。由于处理过的土壤中的水已被排除，不再存

8、在水的冻结的问题，所以，ISS处理的道路不存在低温冻裂的情况。ISS的使用也具有安全简便，可明显缩短筑路工期等优点。使用ISS只需按一定的比例加水稀释，喷洒到要处理的土壤中，再拌合均匀，然后就按常规的方法铺平、碾压即可。施工完毕24小时后即可达到正常通车使用条件；7日后，化学反应使土壤达到坚固状态，28日后达到最高强