流态固化土的概念、特性、机理、工艺及应用场景！
一、流态固化土是什么？
流态固化土是什么？是土还是混凝土，是流态的还是固态的？其实，流态固化土既不是土，也不是混凝土，而是类似水泥土的岩土工程材料。“流态”指的是流态固化土在搅拌和浇筑过程中，具有良好的流动性，可以像水一样流动，方便施工；“固化” 指的是流态固化土在浇筑完成后，经过一定时间的物理化学反应，会逐渐硬化，形成具有一定强度的固体材料。对于名字，国内并没有统一，也有叫做液态固化土、泥态固化土、预拌固化土、聚合土等等，但流态固化土是叫法最广的，已经趋向统一。
用于抗压试验的流态固化土试块
结合相关规程、标准的定义：流态固化土是指通过将土料、固化剂、水及添加剂按一定比例混合，通过特定的搅拌机拌和均匀后，具有一定流动性，经浇筑、养护后凝固成具有一定强度、水稳定性、低渗透性的岩土工程材料的技术。
土料优先采用现场开挖土、工程渣土或建筑垃圾再生料，不能采用膨胀土、污染土、盐渍土。开挖土料包括素填土、黏性土、粉土、砂土或混合土，土颗粒的最大粒径以不影响搅拌机搅拌工作和泵送为准，目前土颗粒的最大粒径不宜超过5cm。为保证固化土的质量稳定性，土中有机质的含量不得超过5%，否则影响其耐久性。
固化剂的主要成分是以CaO、活性AlSiO为主要成分的无机水硬性胶凝材料。固化剂可单独使用水泥，也可掺人粉煤灰、工业矿渣粉以及激发剂、晶化诱导剂、分散剂、表面活性剂、吸附剂、微膨胀剂中的一种或数种材料，以改善拌合物的颗粒级配，激发水化反应，提高强度，但其物理和工艺指标等应满足相关标准和工程的要求。
拌合用水可参考混凝土用水的规定。
流态固化土用于基坑肥槽回填
二、流态固化土的特性
（1）早期强度较高，固化时间短
流态固化土终凝时间一般不超过12个小时，只需12小时即可达到进行下一步施工的强度。这种特性可保证施工的连续性。
（2）强流动性和自密实性
类似自流平混凝土，坍落度可达180-250mm，强流动性可以将狭窄空间和异形结构空间的所有空隙填实；自密性的特点，施工时不需采用大型夯实和碾压设备。
（3）抗渗性
固化土是利用固化剂对土颗粒进行填充固结等机理，因此固化土具有抗渗性，其渗透系数可达10-5cm/s~510-7cm/s,该特性既可防止地下水对固化土本身的破坏。
（4）环保节能
利用废弃土和工业固废（如粉煤灰、钢渣）替代传统砂石，减少资源消耗。
（5）成本低
原材料来源广泛，价格低廉，施工效率高，适用范围广，可有效降低成本。
（6）施工快
具有良好的流动性，可采用泵送或溜槽施工，自流平自密实无需振捣碾压，效率高，工期短。
三、流态固化土的发展历史
早期探索：上世纪70年代，美、日国家为了工程建设的需要，开始研究土壤改良加固技术，上世纪80年代，我国引进土壤改良技术，取得了一系列研究和应用成果。因最初用于土壤压实改良，但因效果不稳定逐渐转向流态化工艺，实现质量可控。
规模化应用：2016年，北京城市副中心管廊工程首次大规模应用（填筑量约20万立方米），成为国内标志性案例。
行业爆发：2022年中国流态固化土产量超1500万立方米，政策推动固废利用和绿色基建，市场持续增长。
四、流态固化土的作用机理
流态固化土的固化过程是一个复杂的物理化学变化过程，主要涉及以下几个方面：
（1）物理作用：固化剂中的活性成分（如水泥、石灰、粉煤灰等）具有较大的比表面积和表面能，能够吸附在土颗粒表面，形成一层致密的包裹层。这层包裹层可以有效地填充土颗粒之间的孔隙，提高土体的密实度和强度。
（2）化学作用：固化剂中的活性成分（如粉煤灰、矿渣等）与土颗粒中的活性AlSiO在碱性环境下发生火山灰反应，生成水化硅酸钙（C-S-H）和水化铝酸钙（C-A-H）等胶凝物质。这些胶凝物质具有较高的强度，能够有效地填充土颗粒之间的孔隙，提高土体的强度和稳定性。
（3）水化作用：固化剂中的水泥等成分与水发生水化反应，生成水化硅酸钙（C-S-H）、水化铝酸钙（C-A-H）、氢氧化钙（Ca(OH)₂）等水化产物。这些水化产物具有较高的强度，能够有效地填充土颗粒之间的孔隙，提高土体的强度和稳定性。
上述作用使土颗粒表面和颗粒间接触点形成了不可逆的凝结硬化，并以新生水化物为界面形成了类同相接触，改善了土体的稳定性，增强了土体内部结构联结和抗变形摩擦力，从而提高了土体的强度和耐久性。流态固化土的强度一般为0.2MPa~15MPa，强度可调范围较大，一般根据工程需要确定。
流态固化土的强度和流动性，可根据调整材料的配合比，经试验后确定。因不同土料的特性差异，需考虑工程需求、材料特性及经济性，通过调整土壤、固化剂、水及外加剂的比例，实现目标强度、流动性和耐久性。而固化剂的掺入比（固化剂质量与土料干质量的比值），对流态固化土的强度和流动性起着决定性的作用。强度可调范围较大，一般根据工程需要确定。流态固化土的强度和流动性，可根据调整材料的配合比，经试验后确定。因不同土料的特性差异，需考虑工程需求、材料特性及经济性，通过调整土壤、固化剂、水及外加剂的比例，实现目标强度、流动性和耐久性。
五、流态固化土的施工工艺流程
（1）前期准备：现场勘察与设计，分析土壤成分，进行配合比设计；进行方案编制，场地清理。
（2）材料制备：土壤处理，固化剂配制，辅料准备。
（3）混合搅拌：设备选择，按设计比例投料、搅拌。
（4）运输：采用搅拌罐车运输，泵或溜槽浇筑。
（5）浇筑施工：分层浇筑，接缝处理。
（6）养护管理：浇筑后覆盖塑料薄膜或土工布保湿，养护7-14天。
（7）质量检测：现场检测流动度（坍落度筒法）、湿密度，无侧限抗压强度试验（试块或现场取芯），浸出物毒性检测。
（8）后续处理：清理设备，废料处理
工艺流程图
六、流态固化土的应用场景
（1）建筑工程：流态固化土可用于地基处理、地下室回填、溶洞处理、边坡挡墙支护等，具有强度高、耐久性好、施工速度快等优点。
（2）市政工程：流态固化土可用于管道回填、基坑回填、地下结构回填等，具有流动性好、密实度高、抗渗性强等优点。
（3）道路工程：流态固化土可用于道路路基、路面基层、边坡防护等，具有强度高、稳定性好、施工方便等优点。
（4）环境治理: 流态固化土可用于河道清淤、矿山修复、垃圾填埋场封场等，具有环保、经济、可持续等优点。
流态固化土用于管沟回填
流态固化土用于基坑肥槽回填
流态固化土技术作为一种绿色环保、性能优异的新型建筑材料，让“废土”变“宝土”，具有广阔的应用前景。随着技术的不断发展和完善，流态固化土技术将在多个行业中发挥越来越重要的作用，为构建资源节约型、环境友好型社会贡献力量！
【标准规范】
《不燃级金属面板保温装饰一体板应用技术规程》 团标
【会议培训】
第十届全国建筑固废和尾矿泥浆处理及资源化利用大会暨中国砂石协会建筑固废利用分会年会
2025第二十一届全国商品混凝土可持续发展论坛暨2025中国商品混凝土年会
【 咨询服务】
预拌混凝土质量追溯研究
高速公路及桥涵高性能混凝土技术咨询
课题研究
研发中心建设
[绿满庭院]《HJ建筑围护结构自保温技术体系》推广等
【建材“双碳”业务】
低碳胶凝材料研发与制备
复合掺合料和再生复合掺合料研发与制备
建筑垃圾处置与资源化利用
建筑垃圾再生砂粉应用技术
建筑垃圾再生轻粗骨料技术
碳化再生骨料制备技术
【期刊著作】
《新技术在混凝土中的应用》图书
《常见预拌混凝土质量事故分析百例》图书
《预拌混凝土企业标准化试验室建设指南》图书
混凝土技术发展中心（以下简称“中心”）隶属建筑材料工业技术情报研究所，主要职能是跟踪分析和研究国内外混凝土行业科技前沿动态，为全国混凝土行业开展技术服务工作，包括出版技术期刊、研究制定标准、开展技术咨询、举办技术会议、承担行业培训、从事认证评价和开发研究等，中心是建材情报所主要业务部门之一。中心拥有员工10人，其中博士3人，正高职称3人，副高职称4人。中心挂靠的行业协会分支机构包括中国散装水泥推广发展协会混凝土专业委员会、中国散装水泥推广发展协会预制建筑产业专业委员会、中国砂石协会建筑固废利用分会、建筑材料工业技术情报研究所双碳研究中心。依托中心成立的平台有预拌混凝土质量追溯公共服务平台、混凝土行业数字化服务平台、中国商品混凝土行业企业专家委员会（拥有200余名行业一线专家）、北京砼享未来工程技术研究院（会员制技术和管理服务）。
中心每年参与多个混凝土技术咨询和技术服务项目，包括雄安新区混凝土项目咨询、河北省多个高速公路高性能混凝土技术咨询、固废基胶凝材料和再生复合掺合料研发和制备技术，以及数十个混凝土企业的技术服务工作。开展预拌混凝土绿色产品认证和科技成果评价工作。
咨询电话：孙继成 焦素芳 李海亮 13520073698 13521286915
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