1 Klassifisering av jordstabilisatorer og deres stabiliseringsmekanismer
Ulike typer jordstabilisatorer samhandler med jord gjennom distinkte mekanismer, men i hovedsak forbedrer de alle jordstyrken ved å endre jordstrukturen og forsterke interpartikkelkrefter ved tilsetning.
1.1 Uorganiske jordstabilisatorer
Uorganiske jordstabilisatorer er generelt faste pulvere, med kalk, sement, slagg og silikater som hovedkomponenter. Når disse materialene kommer i kontakt med vann, oppstår hydreringsreaksjoner som produserer gelprodukter som kalsiumsulfathydrat og kalsiumsilikathydrat. En del av disse gelene komplekserer med aktive mineralkomponenter i jorda for å binde jordpartikler sammen, mens en annen del danner et stivt skjelett gjennom selvherding, og stabiliserer dermed jordmassen.
I tillegg frigjør uorganiske stabilisatorer høyvalens-kationer som kalsium, magnesium og aluminium ved hydrering. Disse kationene gjennomgår ioneutveksling med lavvalens natrium- eller kaliumioner i adsorpsjonslaget til jordkolloider, reduserer tykkelsen på det elektriske dobbeltlaget, forstyrrer den adsorberte vannfilmen på partikkeloverflater, og svekker dermed frastøtende krefter mellom kolloidale partikler-som fremmer koagulasjon blant jordpartikler.
Uorganiske jordstabilisatorer er relativt rikelig i råvarer, gir god ytelse og har lave kostnader, noe som gjør dem til det vanlige valget i det nåværende markedet. Deres relativt høye dosering og tilhørende transportkostnader begrenser imidlertid videre utvikling til en viss grad.
1.2 Organiske jordstabilisatorer
Organiske jordstabilisatorer er hovedsakelig sammensatt av polymermaterialer. Den makromolekylære strukturen til disse polymerene gir unike fordeler når det gjelder å forbedre jordstyrken.
Basert på deres virkningsmekanisme, kan organiske polymerstabilisatorer deles inn i ioniske og ikke-ioniske typer. Ioniske polymerstabilisatorer kan generere ladede grupper gjennom hydrolyse, ionisering eller andre reaksjoner, og disse gruppene forbinder deretter jordpartikler via elektrostatisk tiltrekning med ladede arter i jorda, og oppnår dermed stabilisering.
Organiske jordstabilisatorer gir fordeler som lav dosering, praktisk transport og enkel konstruksjon. Noen produkter er imidlertid utsatt for nedbrytning og deres stabiliseringseffektivitet kan være inkonsekvent, så ytterligere ytelsesforbedring er nødvendig.
1.3 Bio-enzym jordstabilisatorer
Jordstabilisatorer for bioenzymer er for det meste flytende, produsert ved fermentering av organisk materiale-vanligvis konsentrerte fermenteringsbuljonger som er proteinbaserte multienzymblandinger. Ved kontakt med jord modifiserer disse enzymene katalytisk jordstrukturen på overflaten, og danner et herdet lag når de kombineres med ekstern komprimering. Inne i jordmassen bærer bio-enzymstabilisatorer elektriske ladninger og, i likhet med uorganiske stabilisatorer, kan de gjennomgå ionebytting med lavvalens natrium- og kaliumioner i jordkolloider, og forstyrre det elektriske dobbeltlaget og hydreringsfilmen på partikkeloverflater, og dermed øke indre styrke.
Bio-enzym jordstabilisatorer er svært selektive når det gjelder jordtyper, noe som begrenser deres anvendelse til en viss grad.