在全球许多地区，经济的快速增长增加了建筑工地产生的工业废物。对环境负责的处理这些废物是一个挑战。然而，政府现在正在制定更严格的法律来防止废物的产生，并确保妥善处理这些废物。
液化土稳定是20世纪90年代开始推广的一种对建筑工地开挖土和有害污泥进行回用的方法。建筑产生的废物与水泥或其他固化材料混合，再利用为加固和地面稳定的回填材料。当应用于需要快速凝固的土壤压实限制的地区时，泵送和倾倒这种材料的能力特别有利。
不幸的是，液化稳定土有缺点，不环保。首先，“出血”可能发生——当稳定土壤中的水上升到表面，而密度较大的物质沉降到底部——这会导致土壤强度的损失。其次，由于流动性的限制，它不能长距离倾倒。
最后，在其制备过程中使用的水泥固化剂可能含有铬，可以浸出到环境中并造成重金属污染。Shibaura Institute of Technology (SIT)的一组研究人员最近表明，改变固化剂和增稠剂可以帮助绕过液化稳定土现有的结构和环境限制。
该团队由西安交通大学工程与科学学院的Shinya Inazumi教授领导，他们的研究结果发表在《建筑材料案例研究》网站上。
“建筑污泥和挖掘出的泥土传统上被认为是废物，但处理它们需要付出环境成本。我们正在寻求创造性的方法来再生这些废物，使其成为一种环保资源。我们的岩土技术进步使我们能够调整液化和稳定参数，以改善土壤的特性，”Inazumi教授详细阐述了该团队研究背后的动机。
为了克服环境和结构的限制，研究小组使用了纤维素基增稠剂来抑制出血现象并保持流动性。此外，将普通硅酸盐水泥(OPC)固化剂替换为土硅-高炉矿渣粉的混合物(ES-B)。
ES-B更具可持续性，因为它不含任何铬，其成分可以改变以调整固化速度，当与土壤混合时，它可以实现均匀混合和更好的最终产品流动性。虽然研究小组研究了含有更多ES-B和更少OPC的固化剂如何影响土壤特性，但他们的主要重点是了解使用纤维素基增稠剂的影响。
研究人员发现，与未添加增稠剂的土壤相比，液化稳定土壤的强度不受添加纤维素基增稠剂的影响，并且能够完全抑制出血并防止土壤成分的分离。
Inazumi教授解释说:“虽然土壤的流动性确实降低了，但纤维素基增稠剂不会对反应产物产生任何影响，也不会导致稳定的土壤在浸入水中时影响周围环境。”
液化稳定土的这些改进提供了几个优势，这将有助于促进工业废物的环保处理，但也提高了建筑基础的稳定性，特别是在地震易发地区。废物的再利用还将提高建筑项目的循环性，从而节省成本并减少对环境的影响。该技术还将减少施工现场地面改善所需的时间，提高作业效率。
更多资料:Yuji Shigematsu等，不同类型固化剂和增稠剂产生的液化稳定土特性的实验研究，Case Studies in Construction Materials(2023)。DOI: 10.1016 / j.cscm.2023。引用本文:一种基于纤维素的增稠剂，可降低液化稳定土的环境风险(2023,10月5日)。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
