固土剂固化滨海盐渍土机理

6.3.3　石灰+ SH固土剂固化滨海盐渍土机理

石灰与土颗粒间发生了物理吸附作用、物理化学作用和化学作用，包括离子交换作用、氢氧化钙的碳酸化反应、火山灰反应和氢氧化钙的结晶反应。石灰加入土中后，使土颗粒结团，由于结晶结构的形成，提高了固化盐渍土的强度。前期研究结果证实，盐渍土中的盐分没有参加到化学反应的生成物中，而是以离子或盐颗粒的形式存在。盐渍土被石灰固化后，其中的盐分及未与石灰发生反应的那部分土颗粒仍然会吸收水分，使得石灰固化盐渍土吸湿软化。掺加SH固土剂的主要目的就是增强土颗粒的憎水性，进一步提高固化盐渍土的强度和水稳性。

从黏土矿物的构造形式得知，土粒表面吸湿与否取决于晶体结构物结构的特性及其原子或分子间联系的性质。吸湿性黏土矿物具有离子型晶格，其吸湿原因是由于矿物表面存在未补偿的原子，主要是未补偿的氧原子和羟基团。水的结构单元与土粒表面补偿原子(通常在晶格的边角部位)相互作用，形成水分子的初始吸附层，然后逐渐加厚。因此要使土颗粒憎水，必须平衡土颗粒表面的动力活动中心，如采用有机极性阳离子，有机极性分子等。

SH固土剂的主要成分是聚乙烯醇，与土颗粒接触后会发生化学作用、螯合作用、吸附作用和絮凝作用。随着失水，高分子链相互聚积形成膜或单个直链高分子，主链上的羟基、羧基可以和土颗粒的钙、镁、硅等离子发生络合，依靠这种络合作用使得高分子键紧紧抓住这些离子，使土成为一个不溶性的、富有弹性的、坚固的、网络状的凝胶整体。SH固土剂与土颗粒的吸附作用是不可逆的，SH固土剂干燥后成为具有黏弹性长链状的连续性丝状膜层，膜与土颗粒牢固黏结成为整体。丝状膜层通过土颗粒表面凹凸不平的缺陷和细缝，穿梭联结，形成立体网络形态。另外，高分子还填塞了土中一部分较小的孔隙，特别在成膜过程中堵塞毛细孔道和微孔隙，使土颗粒之间的界面黏结强度增加，降低了土的孔隙率，改善了土的水稳性。固化盐渍土浸水后不会崩解，解决了高地下水位地区因毛细水上升而引起的固化盐渍土遇水软化问题，保证了路堤固化盐渍土的水稳性达到规范要求。