專利名稱：一種固沙劑在沙質(zhì)沙障中的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種水質(zhì)固沙劑在固沙、沙害治理上的應用。
背景技術：
青藏鐵路是實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的四大重點工程之一。從青海省格爾木到西藏拉薩，全長1118Km，是世界唯一的一條穿越高寒干旱高原凍土沙漠的鐵路線，其中沙害150 多處，累計里程達250Km，沙害嚴重地段約170Km。沙化地段，風蝕現(xiàn)象十分嚴重，地表細沙隨風而定，沙粒順風向在一定地區(qū)堆積，這種現(xiàn)象危害鐵路的安全運行，為了確保青藏鐵路建成試運行，減弱風力的搬運能力，控制風沙活動，防止流沙埋壓鐵路，目前基于以沙治沙、 就地取材的思路，壘筑與主風向垂直的IXlm或IXaii方格沙障，埂高為15-20m，沙障間距為Urn。障間距離與沙障高度和沙面坡度有一定的關系，如沙障高度大，障間距應大，反之亦然。沙面坡度大，障間距應小，反之，沙面坡度小，障間距應大。風力弱處障間距可大，風力強時障間距就要縮小。一般在坡度小于4°的平緩沙地上，障間距應為障高的15-20倍。 一般在地勢不平坦的沙丘坡面上障間距的確定要根據(jù)障高和坡度進行計算。公式為D = HXtga，式中D-障間距離，H-障高，α-沙面坡度。當風沙流經(jīng)過格狀固沙障時，可降低多向近地表層氣流速度，在格障均有渦旋產(chǎn)生，并有積沙現(xiàn)象。風沙流經(jīng)過充分蝕積作用， 最后在格狀固沙障形成較為光滑而穩(wěn)定的凹曲面，改變了格狀固沙障下墊面的性質(zhì)，增加地表粗糙度來穩(wěn)定流沙的活動。從長期的野外試驗中得知，沙障仍然存在風蝕問題，而且急需解決沙障中保水和植物生長難題。由于風成沙顆粒細小，在干燥狀態(tài)時無粘聚力、性質(zhì)不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)性差、整體性差， 因而造成抗剪強度不高、風沙易風蝕和水蝕?；谏迟|(zhì)沙障采用高分子化學固沙劑后，如木質(zhì)素磺酸鹽接枝共聚物(CN10144(^87，CN101619219)，它能使松散的沙粒表面相互連接，形成連續(xù)或非連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將沙粒粘結(jié)在一起，使流沙表面形成一定厚度的結(jié)皮，防止流沙的平移，從而達到治理沙害的目的。美國專利(USP No. 4, 303, 438)公開了用丙烯酸接枝改性木質(zhì)素磺酸鹽，產(chǎn)物可以作為土壤改良劑，具有提高土壤團聚度，抵御風蝕的作用。目前高分子聚乙烯醇做為膠粘劑得到了廣泛的應用，我們考慮到聚乙烯醇具有高吸水性能，因此將其用做固沙劑的主要組份，嘗試應用于青藏鐵路沙障中化學固沙，經(jīng)過5-10年實驗室和野外測試，發(fā)現(xiàn)具有較好的固沙效果。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述本發(fā)明目的旨在提供一種有良好滲透性，耐水、環(huán)保、機械性能好的高分子固沙劑。本發(fā)明的另一目的是上述固沙劑在治理沙害中的應用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種固沙劑，是由88-94%聚乙稀醇、1-2%硼酸和4_10%的鋸末構(gòu)成。上述聚乙稀醇和硼酸溶液是一種無色透明微濁液體，無異味，粘度12Pa. s-15Pa.s，10-70°C溫度下無下沉，10-20°C低溫下重量損失率0-1. 8%。加入鋸末后，實驗抗壓強度lMpa-12. lMpa，10-20°C低溫下重量損失率0-1. 8%，紫外光照300h強度損失率0-42%， 在5. 0-25. Om/s實驗風速下，風蝕量0. 05g. h_l. IOOcm2,固沙劑有良好的滲透性，形成 0. 2cm-0. 5cm厚的固結(jié)層。另外，它耐水、環(huán)保、機械性能好，不產(chǎn)生二次污染。本發(fā)明的優(yōu)點和產(chǎn)生的積極效果是1.固沙劑有良好的滲透性，形成0.2-0. 5cm厚的固結(jié)層，隔絕氣流與松散底層的直接作用，可以加固風沙土，可大大提高風沙土的抗壓力、抗剪力和抗風蝕力，在野外風沙危害防治中，抵擋風沙流的侵蝕，達到防治沙害的目的。2.沙面噴灑治沙液后，形成固結(jié)封閉層。該層切斷了毛管水的蒸發(fā)，對下部水分上升有明顯的阻礙作用。使得蒸發(fā)量大大減少，沙層水分含量有所增加，保水性能得到加強， 可提高荒漠區(qū)植被生存率和覆蓋度。3.固沙劑便于運輸，水質(zhì)固沙劑使用方便，便于機械化操作，有效期長。
具體實施例方式使用時，取90%聚乙烯醇、粘度0. 055 0. 065Pa · s，、醇解度99. 0% 99. 8%， 加2%硼酸，攪拌，再加8%的鋸末，用5倍的溫水05-55°C)進行稀釋，并攪拌均勻，然后噴霧器噴進行均勻噴灑即可。每平方米干質(zhì)固沙劑用量125g(水質(zhì)固沙劑用量1kg)，形成 0. 3 1. Ocm厚的固結(jié)層。在野外稀釋固沙劑時須有一個循環(huán)泵不停的工作，以保持水質(zhì)固沙劑混合均勻。噴灑水質(zhì)固沙劑，常采用的方法為人工噴灑。面積大時，一般使用大型機械噴灑。固沙劑性能測試(1)固結(jié)層抗老化性采用紫外光老化法測定，試樣經(jīng)紫外光照射300小時，固化劑強度損失率僅為 0-42%。(2)固結(jié)層風洞風蝕實驗表1固沙劑室內(nèi)風洞實驗
權利要求
1.一種固沙劑，其特征在于固沙劑是由下列原料制成，其組份與含量(重量百分比) 分別為88-94%聚乙烯醇、1-2%硼酸和4-10%的鋸末。
2.如權利要求1所述的固沙劑在固沙、治理沙害沙質(zhì)沙障中的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固沙劑在固沙、治理沙害中的應用。固沙劑是由88-94％聚乙烯醇、1-2％硼酸和4-10％的鋸末構(gòu)成。使用時加水稀釋，并攪拌均勻，然后進行均勻噴灑即可。固沙劑是一種無色透明微濁液體，無異味，粘度12Pa.s-15Pa.s，10-70℃溫度下無下沉，實驗抗壓強度1.0Mpa-12.1Mpa，10-20℃低溫下重量損失率0-1.8％，紫外光照300h強度損失率0-42％，在5.0-25.0m/s實驗風速下，風蝕量0.05g.h-1.100cm2，固沙劑有良好的滲透性，形成0.2cm-0.5cm厚的固結(jié)層。在野外風沙危害治理中，有效年限達5-10年。另外，它耐水、環(huán)保、機械性能好，不產(chǎn)生二次污染。
文檔編號C09K105/00GK102260503SQ20101018615
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權日2010年5月25日
發(fā)明者周飛飛, 唐玉龍, 屈建軍, 應忠旺, 張克存, 李沖, 韓慶杰, 顧磊 申請人:中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所, 蘭州鐵道設計院有限公司