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    行業新聞

    三類液態固化劑固化原理的比較

    液態固化劑分類:  高聚物類固化劑、表面活性劑類、生物酶類
    三類固化劑固化原理的比較


        酶是一種有機催化劑,能催化反應但又不參與反應,也不會成為最終產物的一部分。有些化學反應通常情況下,反應速度非常慢,一旦加入催化劑可大大加快反應速度。

    人們在研究中發現自然界的土壤中也存在酶,它是土壤中各種菌類與氮、二氧化碳及其他成分進行生化反應的產物。

    這些酶存在于膨脹性的和非膨脹性的黏土結構中,與各種金屬陽離子進行交換而被釋放出來,在黏土結構中,一些酶被吸附在結構的內部,也有的游離在結構之外。

    研究結果表明,有些酶對這些結構會產生很大的影響,最終會使其變得十分緊密,當酶與土壤中的膠體物質結合時可增強其抵御生物降解作用,并保持其催化活性不受影響。

    土壤中存在的各種酶類,還能釋放出氫離子,使土壤粒子表面產生明顯的pH值梯度,它有助于改變土壤原有結構而使抗滲透行增強。

    現在這些酶可用生物工程的方法人工生產——珀爾瑪酶。它們沒有毒性,對環境也不會造成污染。在土壤和砂石混合料的壓實過程中,當加入這種酶時,會催化化學反應,以較快速度使集料變得致密起來,經過幾天后就能看出較明顯的固結效果。

    為了能使黏土和有機物結合生成某種“抗水”土壤,需要有大量的有機物質存在,大多數土壤的構成為土壤菌類提供了快速成長的條件?,F代生物技術還可將有些菌類引入系統中,依靠空氣中的氮和二氧化碳來使有機物的數量增加。

    適用固化土壤種類:生物酶類土壤固化劑適合于粉性土,用級配礫石加粉性土效果更佳。

     

    高聚物類土壤固化劑稀釋后施加到土壤中后,固化劑有效成分同土壤,尤其是含鈣物質中的陽離子和陰離子接觸后,發生化學作用,與固化劑所擴散進入的固體中的堿以水合形式發生特性反應,而逐步發生聚合和黏稠化反應,高分子物質之間形成相互交聯的網格狀聚合物鏈,包裹聯結土壤顆粒,并填充顆??障?,直到整個土壤系凝固成為凝膠并固化.這種固化劑同固化材料形成的凝膠化合物將填充土壤和其他添加劑(如水泥、石灰或粉煤灰等)間隙,這樣就將土壤顆粒和其他添加劑粘結起來,極大的增加了固化土板塊的抗壓強度和彈性,從而形成了一個具有一定彈性并且無法滲透的整體板塊。因為水和空氣都無法進入,所以固化土板塊的水穩定性、抗凍融循環性及耐老化等性能都非常好,而且由于固化板塊具有相當的彈性,所以耐溫縮性也很好。

     

    表面活性劑累土壤固化劑由于種類繁多,各類固化劑的固化機理也不同。親水基表面活性劑的固化機理主要由如下的四個方面因素綜合作用。 1.)表面活性物質溶于水后能顯著降低水的表面張力,而土粒比較細微,具有較大的比表面能,因而具有吸附能力。

    表面活性劑水溶液加入土粒后,很容易在土粒表面鋪展開,它不但潤濕土粒表面及毛細管,同時表面活性劑也被滯止于土粒表面及毛細管中,而它的強電荷及氫鍵極易與土粒表面發生吸附作用,使表面活性劑分子發生扭轉,離子交換得以迅速進行,置換出土壤中固有的陽離子,這一作用使固化劑極易進入擴散層,改善土顆粒表面電荷性質。

     2).表面活性劑類土壤固化劑具有高的電荷強度,置換出土粒上的陽離子后,促使擴散層厚度減薄,電勢下降,降低了土粒之間的互相排斥能,可以得到更為密實的壓實體,促使微粒相互間的聚集結合,提高土粒自身的聚集力,降低了土顆粒的水化作用,提高水穩定性,增加了強度。

     3).表面活性劑類土壤固化劑為一長鏈高分子,當作用于土粒表面時,由于表面活性物質分子量較高,而相鄰鍵節上均帶有正電荷,同一高分子鏈又將相鄰土顆粒通過高分子鏈橋搭接,形成網絡結構。長鏈與土顆粒以電荷吸引,并通過長鏈將相鄰土顆粒連為一體。同時,高分子鏈之間又相交有纏結,成為一個牢固的整體結構。這一過程是不可逆的,也是固化劑加固土獲得穩定強度的主要原因之一。

     4).高分子長鏈活性劑是溶于水的。當與土顆粒作用完成后,隨著交換作用的進行,整個長鏈變成了不溶于水的大分子,被分散的表面活性物質轉為疏水性物質,所形成的凝膠及晶體堵塞了土壤中的毛細孔,使之不易受到水的侵蝕,其疏水基團排斥外來水的侵入,降低了水對土體的浸潤損害。這也是加固土獲得水穩定性與凍穩定性的主要原因之一。

       在上述四個因素的綜合作用下,經過固化劑與土顆粒及它們自身之間的物理、物理化學和化學的作用下達到了固化土壤的目的。


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