1 Augsnes stabilizatoru klasifikācija un to stabilizēšanas mehānismi
Dažādu veidu augsnes stabilizatori mijiedarbojas ar augsni, izmantojot atšķirīgus mehānismus, taču būtībā tie visi uzlabo augsnes izturību, mainot augsnes struktūru un pastiprinot starpdaļiņu spēkus pēc pievienošanas.
1.1. Neorganiskie augsnes stabilizatori
Neorganiskie augsnes stabilizatori parasti ir cieti pulveri, kuru galvenās sastāvdaļas ir kaļķi, cements, izdedži un silikāti. Kad šie materiāli nonāk saskarē ar ūdeni, notiek hidratācijas reakcijas, veidojot želejas produktus, piemēram, kalcija sulfāta hidrātu un kalcija silikāta hidrātu. Daļa no šiem gēliem ir kompleksā ar aktīviem minerālu komponentiem augsnē, lai savienotu augsnes daļiņas, bet cita daļa veido stingru karkasu pašsacietēšanas rezultātā, tādējādi stabilizējot augsnes masu.
Turklāt neorganiskie stabilizatori hidratācijas laikā atbrīvo augstas valences katjonus, piemēram, kalciju, magniju un alumīniju. Šie katjoni tiek pakļauti jonu apmaiņai ar zemas valences nātrija vai kālija joniem augsnes koloīdu adsorbcijas slānī, samazinot elektriskā dubultā slāņa biezumu, izjaucot adsorbētā ūdens plēvi uz daļiņu virsmām un tādējādi vājinot atgrūšanas spēkus starp koloidālajām daļiņām, veicinot augsnes daļiņu koagulāciju.
Neorganiskajos augsnes stabilizatoros ir salīdzinoši daudz izejvielu, tie nodrošina labu veiktspēju un zemas izmaksas, kas padara tos par galveno izvēli pašreizējā tirgū. Tomēr to salīdzinoši augstās devas un saistītās transportēšanas izmaksas zināmā mērā ierobežo turpmāko attīstību.
1.2 Organiskie augsnes stabilizatori
Organiskie augsnes stabilizatori pārsvarā sastāv no polimērmateriāliem. Šo polimēru makromolekulārā struktūra nodrošina unikālas priekšrocības augsnes stiprības uzlabošanā.
Pamatojoties uz to darbības mehānismu, organisko polimēru stabilizatorus var iedalīt jonu un nejonu tipos. Jonu polimēru stabilizatori var radīt lādētas grupas, izmantojot hidrolīzi, jonizāciju vai citas reakcijas, un pēc tam šīs grupas savieno augsnes daļiņas ar elektrostatisko pievilcību ar lādētām sugām augsnē, tādējādi panākot stabilizāciju.
Organiskie augsnes stabilizatori piedāvā tādas priekšrocības kā maza deva, ērta transportēšana un vienkārša konstrukcija. Tomēr daži produkti ir pakļauti sadalīšanai, un to stabilizācijas efektivitāte var būt nekonsekventa, tāpēc ir nepieciešami turpmāki veiktspējas uzlabojumi.
1.3. Bioenzīmu augsnes stabilizatori
Bioenzīmu augsnes stabilizatori pārsvarā ir šķidri, kas iegūti, fermentējot organiskās vielas, -parasti koncentrētus fermentācijas buljonus, kas ir uz olbaltumvielām balstīti vairāku enzīmu maisījumi. Saskaroties ar augsni, šie fermenti katalītiski modificē augsnes struktūru uz virsmas, kopā ar ārējo sablīvēšanu veidojot sacietējušu slāni. Augsnes masā bioenzīmu stabilizatori nes elektriskos lādiņus un, līdzīgi kā neorganiskie stabilizatori, var pakļaut jonu apmaiņu ar zemas valences nātrija un kālija joniem augsnes koloīdos, izjaucot elektrisko dubulto slāni un hidratācijas plēvi uz daļiņu virsmām, tādējādi palielinot iekšējo izturību.
Bioenzīmu augsnes stabilizatori ir ļoti selektīvi attiecībā uz augsnes veidiem, kas zināmā mērā ierobežo to izmantošanu.