土壤中的粘粒由于其顆粒極為細(xì)小,外表能很大,在粘粒與水溶液界面上易發(fā)作吸附、離解或離子交換效果而帶電,具有吸引極性水分子和水化離子的才能,即具有膠體性質(zhì)和強(qiáng)的親水性。粘土礦藏顆粒與水相互效果時(shí),根據(jù) 效果力的巨細(xì)可分為強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細(xì)管水和自由水,土中結(jié)合水量是控制形成粘性土的稠度、 塑性、脹大、縮短等水理性質(zhì)及強(qiáng)度、變形等力學(xué)性質(zhì)的重要因素之一。由于水的存在,經(jīng)過(guò)一系列的溶解、電離效果使土粒周圍的陽(yáng)離子形成雙電層結(jié)構(gòu),使得土壤變成溶膠體。這樣的膠體具有一定的穩(wěn)定性,但相互間的效果力較弱,所以土壤的強(qiáng)度比較差。所以為了固化土壤,必須將土壤中的水除掉,阻撓這一系列的溶解、電離效果發(fā)作。

自20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著材料科技的發(fā)展，基于工程建設(shè)的需求和環(huán)境保護(hù)的需要，以美國(guó)為代表的一些國(guó)家開(kāi)始大力研究土壤固化材料。初期他們從石灰水泥等無(wú)機(jī)固化劑入手，諸如Ｒawas 等將人造火山灰和石灰水泥用于膨脹土的改良，Bell等將水泥類土壤固化劑應(yīng)用于黏土加固，進(jìn)一步提出將煤灰粉與石灰混合使用可以有效減少固化過(guò)程中引起的土體開(kāi)裂問(wèn)題，另外還對(duì)向石灰水泥中添加PFA與Miller等添加劑展開(kāi)了研究。隨后，越來(lái)越多的有機(jī)類以及生物酶類材料進(jìn)入土壤固化領(lǐng)域，如Attom 等利用橄欖油榨油殘?jiān)紵a(chǎn)物改良膨脹土膨脹特性; Y?nter 等研究了不同類型土壤與聚乙烯醇( PVA) 的相互作用; Khatami 等將植物萃取物等用于提升固化土土體強(qiáng)度。隨著大量的研究，目前已經(jīng)制造出很多商業(yè)化成品，如美國(guó)帕爾瑪公司生產(chǎn)的固化酶，貝塞爾公司生產(chǎn)的貝塞爾液態(tài)有機(jī)高分子土壤固化劑(BS－100濃縮型和TS－100加強(qiáng)型) ，德克薩斯土壤控制國(guó)際公司生產(chǎn)的TOP－SEA系列液態(tài)土壤穩(wěn)定劑等。國(guó)內(nèi)在土壤固化材料方面的研究則較晚，大體上于20世紀(jì)80年代起步。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者在借鑒國(guó)外研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)土壤特性與特點(diǎn)，也做了大量研究工作，如: 梁文泉等將改性二氧化硅、活性鋁和鐵通過(guò)配比得到一種灰白粉末狀土壤穩(wěn)定劑;黃曉明等以石灰、水泥、硅酸鹽礦渣為主要材料，并添加馬來(lái)酸、碳酸鈉、氫氟酸、三乙醇胺等不同類型的添加劑，得到一種適用于黏土的土壤穩(wěn)定劑; 尚路等研制出一種可用于膨脹土改性的離子型土壤固化劑，這種固化劑可破壞土壤雙電層，使其利于壓實(shí)等。目前雖然與國(guó)外尚有較大差距，但也有部分產(chǎn)品已得到實(shí)際應(yīng)用，如NCS系列、硫酸鹽系列等。

淤泥固化劑是一種高科技新型環(huán)保淤泥固化材料，主要作用于淤泥，可以替代真空預(yù)壓+換填山皮石+強(qiáng)夯的傳統(tǒng)的施工工藝?？捎糜诟咚俟?、市政道路、港口貨場(chǎng)及各種建筑場(chǎng)地的地基處理。淤泥固化劑摻入淤泥中攪拌均勻后，發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，使土壤中的成分發(fā)生溶解、結(jié)晶、吸收、擴(kuò)散、再結(jié)晶的鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng)，再在機(jī)械荷栽的作用下，不僅把土體由“親水性”改為＂厭水性”，而且改變了土體的結(jié)構(gòu)，破壞了毛細(xì)管，使普通土體固化成了致密、均勻、有較高強(qiáng)度、耐久的基礎(chǔ)板塊，因而可以有效地降低由于溫度變化、高交通量及水浸的作用（水蝕、 凍觸、縮脹、翻漿等）所引起的道路破壞及老化。

安徽粉體固化劑的施工方法由于水的存在,經(jīng)過(guò)一系列的溶解、電離效果使土粒周圍的陽(yáng)離子形成雙電層結(jié)構(gòu),使得土壤變成溶膠體。這樣的膠體具有一定的穩(wěn)定性,但相互間的效果力較弱,所以土壤的強(qiáng)度比較差。有幾家生產(chǎn)粉體固化劑的施工方法為了固化土壤,必須將土壤中的水除掉,阻撓這一系列的溶解、電離效果發(fā)作。處理水的方法有兩種:一種是將游離水轉(zhuǎn)化為結(jié)晶水。生成的結(jié)晶水合物具有 膠凝的性質(zhì),可以堵塞土塊中的各種毛細(xì)管道.防止進(jìn)入水分再一次損壞固化土的結(jié)構(gòu)。二種處理水的方法是損壞土粒外表的親水性質(zhì),削弱土粒與水之間的效果力,使用施壓和引流等措施除掉土壤中的水分。