專利名稱：一種固沙劑在沙質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，在格障均有渦旋產生，并有積沙現(xiàn)象。風沙流經過充分蝕積作用， 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，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、性質不穩(wěn)定、結構性差、整體性差， 因而造成抗剪強度不高、風沙易風蝕和水蝕。基于沙質沙障采用高分子化學固沙劑后，如木質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)網狀結構，將沙粒粘結在一起，使流沙表面形成一定厚度的結皮，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素磺酸鹽，產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厚的固結層。另外，它耐水、環(huán)保、機械性能好，不產生二次污染。本發(fā)明的優(yōu)點和產生的積極效果是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。每平方米干質固沙劑用量125g(水質固沙劑用量1kg)，形成 0. 3 1. Ocm厚的固結層。在野外稀釋固沙劑時須有一個循環(huán)泵不停的工作，以保持水質固沙劑混合均勻。噴灑水質固沙劑，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)固結層抗老化性采用紫外光老化法測定，試樣經紫外光照射300小時，固化劑強度損失率僅為 0-42%。(2)固結層風洞風蝕實驗表1固沙劑室內風洞實驗
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