自20世纪50年代以来，随着材料科技的发展，基于工程建设的需求和环境保护的需要，以美国为代表的一些国家开始大力研究土壤固化材料。初期他们从石灰水泥等无机固化剂入手，诸如Ｒawas 等将人造火山灰和石灰水泥用于膨胀土的改良，Bell等将水泥类土壤固化剂应用于黏土加固，进一步提出将煤灰粉与石灰混合使用可以有效减少固化过程中引起的土体开裂问题，另外还对向石灰水泥中添加PFA与Miller等添加剂展开了研究。随后，越来越多的有机类以及生物酶类材料进入土壤固化领域，如Attom 等利用橄榄油榨油残渣燃烧产物改良膨胀土膨胀特性; Yönter 等研究了不同类型土壤与聚乙烯醇( PVA) 的相互作用; Khatami 等将植物萃取物等用于提升固化土土体强度。随着大量的研究，目前已经制造出很多商业化成品，如美国帕尔玛公司生产的固化酶，贝塞尔公司生产的贝塞尔液态有机高分子土壤固化剂(BS－100浓缩型和TS－100加强型) ，德克萨斯土壤控制国际公司生产的TOP－SEA系列液态土壤稳定剂等。国内在土壤固化材料方面的研究则较晚，大体上于20世纪80年代起步。近年来，我国学者在借鉴国外研究经验的基础上，结合我国土壤特性与特点，也做了大量研究工作，如: 梁文泉等将改性二氧化硅、活性铝和铁通过配比得到一种灰白粉末状土壤稳定剂;黄晓明等以石灰、水泥、硅酸盐矿渣为主要材料，并添加马来酸、碳酸钠、氢氟酸、三乙醇胺等不同类型的添加剂，得到一种适用于黏土的土壤稳定剂; 尚路等研制出一种可用于膨胀土改性的离子型土壤固化剂，这种固化剂可破坏土壤双电层，使其利于压实等。目前虽然与国外尚有较大差距，但也有部分产品已得到实际应用，如NCS系列、硫酸盐系列等。

在运行过程中如果发现污泥发黑，产生原因：曝气池溶解氧过低，有机物厌氧分解释放出H2S，其与Fe作用生成FeS。解决办法：增加供氧量或加大回流污泥，只要提高曝气池溶解氧，10多小时左右污泥将逐渐恢复正常。化验过程中污泥过滤困难或出水色度升高，产生原因：缺乏营养或水温过低，污泥生长不良，大量污泥解絮。解决办法：增加负荷均衡营养，提高水温，改善污泥生长环境。

对于有机类土壤固化剂，其成分多以高分子材料为主，高分子材料的大分子结构使其在提升土壤强度方面具有特有的优势。按作用机理分类可将有机高分子类土壤固化剂分为离子类和非离子类。离子类高分子土壤固化剂可通过水解、电离等反应产生带电基团，进而利用这些基团与土壤中带电粒子间的静电引力连接土壤颗粒，起到固土作用。有机类土壤固化剂具有掺入量较少、运输方便、施工简单等优点，但其部分产品易分解、固土效果不稳定，需进一步提升其性能。

不同类型的土壤固化剂与土壤作用的机理各不相同，但其本质都是通过固化剂的添加改变土体架构，增强土壤颗粒相互作用，进而提升土体强度。无机类土壤固化剂对于无机类土壤固化剂，该类材料一般为固体粉末，以石灰、水泥、矿渣和硅酸盐等为主要成分。该类材料与水接触后可发生水化反应，产生水化硫酸钙、水化硅酸钙等凝胶产物，该产物部分与土壤中矿物活性成分络合连接土壤颗粒，部分通过自身固化生产骨架结构，进而固化土体，生石灰固化剂稳定土壤。此外，无机类土壤固化剂与水作用后会释放钙、镁、铝等高价阳离子，它们会与土壤胶体颗粒吸附层中的低价钠离子或钾离子发生离子交换，减弱土壤胶体颗粒中双电层的厚度，破坏土壤颗粒表面的吸附水膜，进而降低土壤胶体颗粒间的排斥作用，促进土颗粒间的凝结。

土壤固化剂厂家减少了传统胶结材料的使用量，有利于节省资源和能源，有利于生态环境的保护。挖河采沙、炸山碎石会破坏自然，污染环境，采用本项技术以广泛分布随处可取的土壤替代砂石料，有利于公路的可持续发展，符合我国建设资源节约型、环境友好型社会的要求。