土壤中的粘粒由于其顆粒極為細小,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)和強的親水性。粘土礦藏顆粒與水相互效果時,根據(jù) 效果力的巨細可分為強結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細管水和自由水,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)及強度、變形等力學性質(zhì)的重要因素之一。由于水的存在,經(jīng)過一系列的溶解、電離效果使土粒周圍的陽離子形成雙電層結(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50年代以來，隨著材料科技的發(fā)展，基于工程建設的需求和環(huán)境保護的需要，以美國為代表的一些國家開始大力研究土壤固化材料。初期他們從石灰水泥等無機固化劑入手，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用于黏土加固，進一步提出將煤灰粉與石灰混合使用可以有效減少固化過程中引起的土體開裂問題，另外還對向石灰水泥中添加PFA與Miller等添加劑展開了研究。隨后，越來越多的有機類以及生物酶類材料進入土壤固化領域，如Attom 等利用橄欖油榨油殘渣燃燒產(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)有機高分子土壤固化劑(BS－100濃縮型和TS－100加強型) ，德克薩斯土壤控制國際公司生產(chǎn)的TOP－SEA系列液態(tài)土壤穩(wěn)定劑等。國內(nèi)在土壤固化材料方面的研究則較晚，大體上于20世紀80年代起步。近年來，我國學者在借鑒國外研究經(jīng)驗的基礎上，結(jié)合我國土壤特性與特點，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，使其利于壓實等。目前雖然與國外尚有較大差距，但也有部分產(chǎn)品已得到實際應用，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，可以替代真空預壓+換填山皮石+強夯的傳統(tǒng)的施工工藝。可用于高速公路、市政道路、港口貨場及各種建筑場地的地基處理。淤泥固化劑摻入淤泥中攪拌均勻后，發(fā)生物理、化學反應，使土壤中的成分發(fā)生溶解、結(jié)晶、吸收、擴散、再結(jié)晶的鏈式化學反應，再在機械荷栽的作用下，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)，破壞了毛細管，使普通土體固化成了致密、均勻、有較高強度、耐久的基礎板塊，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)過一系列的溶解、電離效果使土粒周圍的陽離子形成雙電層結(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管道.防止進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。