Kimyasal yol stabilizasyon katkı maddeleri, yol agregalarının güçlü bir şekilde bağlandığı matriks yapıyı oluşturur. Stabilizör katkı malzemesi, yol malzemesi ile kimyasal olarak reaksiyona girebilir (örneğin, kil ile reaksiyona giren kireç katkısı gibi) veya kendi başlarına reaksiyona girerek agregaların etrafında bir çimentolama bileşiği oluştururlar. Katkı maddesi, yeterli iyileştirilmiş bir mukavemet sağlamalı ve yola stabilite kazandırmalıdır. Çok az stabilize edici ajan katkısı, yeterince güçlü bir matris oluşturmaz ve alt katman, stres ve şekil değiştirmeler altında deforme olur. Çok fazla stabilize edici madde ise, üstteki kaplamada çatlamaya neden olabilecek bir yapıyı oluşturur çünkü kırılgan bir alt tabaka oluşturan oldukça sert bir matris bu üstteki çatlamayı oluşturacaktır.

Yol bağlayıcı stabilizör malzemesi seçerken dikkat edilmesi gereken en önemli parametre zemin tipine uygun olmasıdır. Zeminin ince veya iri taneli parçacıklardan oluşması veya yüksek oranda kil, silikat veya organik içerik içermesi stabilizör malzeme seçiminde belirleyicidir. Ayrıca, hava koşulları ve mevsimsel değişiklikler, tahmini trafik yükü, yerel yasa ve yönetmeliklere uygunluk ve bağlayıcının sürdürülebilirliği, yol stabilize edici madde seçimini etkiler. Yaygın olarak kullanılan bazı stabilize edici maddeler aşağıda listelenmiştir. Her biri tek başına veya yol temel malzemesini iyileştirmek için başkalarıyla birlikte kullanılabilir. Bunlar ve diğer yol stabilizasyon katkı maddeleri hakkında daha kapsamlı analizler de yapılabilir.

Kireç, esas olarak, plastisite indeksi 20 veya daha fazla olan ince taneli toprakları işlemek için kullanılır. Kirecin kalsiyum oksit (CaO) bileşeni, plastisiteyi azaltmak için kil parçacıkları ile reaksiyona girer. Kireç kimyasal olarak reaksiyona girer ve su varlığında sertleşir. Sementasyon (çimentolaşma-bağlayıcılık anlamında) yavaş gerçekleşir. Yaygın kireç biçimleri arasında hidratlı yüksek kalsiyumlu kireç, monohidratlı dolomitik kireç, kalsitik sönmemiş kireç, dolomitik sönmemiş kireç ve kireç üretiminin bir yan ürünü olan kireç fırını tozu (LKD) bulunur.

Çimento kireci andırır ancak hızlı sertleşmeye neden olan ve katı, bağlı, geçirimsiz bir tabaka oluşturan puzolanik malzemeler içerir. Plastisite indeksi 20'nin altında olan ince taneli ve kumlu zeminler çimento ile kolayca stabilize edilir. Organik içeriği yüksek veya sülfat içeren topraklarda çimento kullanılmamalıdır. Çimento aşırı rijit bir matris oluşturabilir ve mevsimsel donmaya maruz kalan yollar için iyi bir seçim değildir.

Uçucu kül veya kömür külü, toz haline getirilmiş yakıtın (genellikle kömür) yanmasından kaynaklanan mineral artıklardır. Uçucu kül, kireç ve su ile karıştırıldığında puzolanik reaksiyon oluşturur ve çimentoludur. İnce tanecikleri olmayan veya çok az olan iri taneli topraklar, uçucu kireç külü veya kireçli çimento- uçucu külü kullanılarak stabilize edilebilir. Çimentoya benzer şekilde, plastisite indeksi 20'nin altında ve organik içeriği düşük olan topraklarda en iyi sonucu verir.

Kömür katranı, bitümlü emülsiyonlar, köpüklü bitüm ve katbek bitüm gibi bitümlü malzemeler yol stabilizasyonu için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bitümlü stabilizasyon aslında kimyasal bir stabilizasyon değildir, çünkü bağlayıcı ile zemin arasında herhangi bir kimyasal reaksiyon yoktur. Bunun yerine, mukavemet kazanımı, agrega partiküllerinin kaplanmasıyla elde edilir, hem partikülleri su geçirmez hale getirir hem de adezif bağlamanın geliştirilmesiyle onları bir araya getirir. Toprak partikülleri ile reaksiyona bağlı olmadığı için bitümlü stabilizasyon hemen hemen tüm toprak tipleri için iyi sonuç verir. Bitümün yaşlanması ve oksitlenmesi onu zamanla kırılgan hale getirebilir.

Lignin bazlı ürünler, ağaçlara sertlik veren selüloz liflerini doğal olarak bağlayan ligninden türetilen biyopolimerlerdir. Kendiyle ve toprak parçacıklarıyla fiziksel ve kimyasal bağlar oluşturarak yol malzemelerini birbirine bağlar. Lignin bazlı ürünler çeşitli yol malzemeleri için kullanılabilir, ancak en çok yüzde 30'a kadar ince tane içeren ve plastisite indeksi 8'den büyük olan topraklarda etkilidir. Plastisite indeksi yüksek olan zeminlerde iyi sonuç vermediği bildirilmektedir (indeksi 20’den büyük ise). Ürünün hızlı bir şekilde yıkanmasına izin veren kumlu, geçirgen topraklarda da işe yaramazlar. Yüksek kil içeriğine sahip topraklar için, iyileştirilmiş toprak biraz hafif derecede plastik kalma eğilimindedir.

Lignin bazlı ürünler, yol stabilizasyonu için bitüm/çimentoya yeşil bir alternatif olarak kabul edilir. Odun hamuru üretiminden üretilen Borregaard'dan elde edilen lignosülfonatlar, bu tür lignin bazlı ürünlerin örnekleridir. Mevcut LCA verileri, lignin bazlı biyopolimer üretiminin bitüm ve çimentoya kıyasla daha düşük CO2 emisyonuna ve fosil yakıt tüketimine sahip olduğunu göstermektedir. Bu doğal biyopolimer suda ve karada yaşayan türlere karşı düşük toksisiteye sahiptir ve bu nedenle yol stabilizasyonu için kullanıldığında çevre dostu bir alternatif olarak kabul edilebilir (www.borregaard.com)