土壤凝固劑的凝固原理

土壤凝固劑是一種特殊的建筑材料，其不同的物理性能和化學(xué)組成決定了不同的類型，特性和凝固方法。從形態(tài)學(xué)的角度來看，土壤凝固劑可分為兩類：固體和液體。從化學(xué)組成的角度來看，它可以分為兩部分：主凝固劑和輔助凝固劑。其中，固體粉末凝固劑主要是石灰，石膏和水泥。輔助土壤凝固劑采用高分子或含有活性基團(tuán)的有機化合物。

在液體凝固劑中，土壤凝固劑主要使用水玻璃，輔助凝固劑使用各種無機鹽，例如CaCO3，MgCO3等。土壤凝固劑的本質(zhì)是與土壤顆粒發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，改善土壤顆粒之間的接觸面，加強土壤顆粒之間的連接結(jié)構(gòu)。因此，土壤凝固劑的凝固機理涉及膠體化學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)和土壤化學(xué)內(nèi)容。歸納為用于離子吸附和交換的凝固劑和土壤成分，減少了土壤膠束的表層電，下降了土壤膠束的雙電層的厚度，并使土壤顆粒易于團(tuán)聚；土壤凝固劑通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新的物質(zhì)，以加強土壤顆粒之間的聯(lián)系；產(chǎn)品的體積膨脹改善并填充了土壤顆粒之間的孔隙；在外部擠壓力的作用下，縮短了土壤顆粒之間的距離，壓實了土壤結(jié)構(gòu)，使凝固的土壤易于壓制成一體，從而獲得了良好的宏觀力學(xué)性能。

土壤凝固劑的凝固機理：普通的土壤凝固劑首先與水反應(yīng)形成凝膠狀水合物，例如硅酸鈣水合物，鋁酸鈣水合物，硫酸鈣水合物等。這些水合物與土壤相互作用，礦物質(zhì)的活性成分與土壤凝固劑反應(yīng)形成片狀，纖維狀或針狀晶體，它們相互交織以增強土壤顆粒之間的連接，并在土壤中形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使凝固的土壤結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，并且還產(chǎn)生一些溶脹物質(zhì)可以填充網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的孔，或改善土壤中的孔結(jié)構(gòu)并增加土壤強度。

由土壤凝固劑的水合作用和膠結(jié)材料的膠結(jié)產(chǎn)生的化學(xué)鍵連接可以形成凝固土壤的早期強度；土壤凝固劑對凝固土壤性能的持續(xù)改善取決于復(fù)合土壤水泥與土壤之間的相互作用。