一種防塵固沙方法技術

本發明專利技術涉及一種防塵固沙方法，將聚氨酯型生態固沙劑用水稀釋，聚氨酯預聚體的重量百分比濃度為0.5～5％；然后將固沙劑稀釋液噴灑在沙土上，在沙土表層形成固化層；其中，所述聚氨酯型生態固沙劑的活性成分為聚氨酯預聚體，所述聚氨酯預聚體由聚合物多元醇和二異氰酸酯化合物縮聚反應得到，所述聚合物多元醇由聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯二元醇和易降解聚合物二醇組成，聚氧化丙烯二元醇與聚氧化乙烯二元醇的質量比為1∶3～5∶1，易降解聚合物二醇占聚合物多元醇總質量的13～23％；聚合物多元醇與二異氰酸酯化合物的質量比為4∶1～7∶1，所述易降解聚合物二醇為聚ε-己內酯二醇、聚乳酸二醇或其任意比例的混合物。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，適用于土質邊坡的坡面生態防護，防治水土流失， 沙塵暴地區的沙漠化治理，還適用于城市、建筑施工和軍隊野營等場所的揚塵防治。
技術介紹
隨著社會經濟的發展，人類工程活動對地表作用日益加劇，從而導致了一系列生態環境破壞，如水土流失、邊坡坡面失穩、揚塵等生態環境問題。據報道，我國水土流失面積超過1. 5X106km2，每年流失土壤達五十多億噸。美國作為當今世界水土保持技術最先進的國家，平均每年每畝流失土壤5800kg，特別是沙土地區。在各種基礎工程建設和人類經濟活動過程中引起的揚塵，對城市和工程場區的大氣常造成嚴重的污染。近年來，我國沙塵暴的發生頻率增加、強度加大、范圍擴展，危害程度加劇。沙漠化每年給國家造成的直接經濟損失高達540億元，嚴重制約了社會經濟的發展， 成為國家性甚至國際性重大生態環境問題。因此，必須采取有效的方法來防治沙土流失、沙漠化和揚塵等地質、生態環境問題。目前，國內外用于固沙的化學材料主要有水泥漿、水玻璃類、石油產品類和高分子聚合物四大類。水泥漿硬化后易發生干縮、龜裂，失去固沙和保水作用，并且其含有的部分無機物會給環境帶來污染，影響植被生長，達不到生態環保效果。水玻璃漿液的膠凝時間短，浸透性差，固化反應不完全，固結層強度不高，易為外力所破壞，而且受到較強的堿性影響時，使生成的SiO2膠體逐漸溶出，抗水性變差，耐久性降低，并造成環境的二次堿污染。 石油產品抗老化性能差，其中的有機物質和樹脂易被氧、光、熱、水分和微生物破壞，油分減少，這種變化逐漸加劇并導致其性能變壞，致使固結層慢慢變脆、發硬，發生老化，以至最后開裂被風淘蝕。高分子聚合物由于具有摻量較少、運輸方便、施工簡單、固化效果穩定、生態環保等優點，而將被廣泛地應用于坡面生態防護，防治水土流失，沙漠化治理，防治揚塵等領域。國外已開發的高分子聚合物類固沙產品有淀粉接枝丙烯腈、淀粉接枝聚丙烯酸類、纖維素類、聚丙烯酸鹽類、醋酸乙烯類等。在國內也有幾種固化劑如LD 土工合成材料， 聚乙烯醇(PVA)乳液，RY-I固沙劑，但這些固沙劑大部分是把幾種聚合物進行簡單的混合， 未能同時具有良好固結強度、環境穩定性、吸濕保水性、抗風蝕性、低成本及生態環保等特性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，可以有效解決水土流失、沙漠化和揚塵等問題。本專利技術的技術方案是將聚氨酯型生態固沙劑用水稀釋后得到固沙劑稀釋液，固沙劑稀釋液中聚氨酯預聚體的重量百分比濃度為0. 5 5% ；然后將固沙劑稀釋液噴灑在沙土上，在沙土表層形成固化層；其中，所述聚氨酯型生態固沙劑的活性成分為聚氨酯預聚體，所述聚氨酯預聚體由聚合物多元醇和二異氰酸酯化合物縮聚反應得到，所述聚合物多元醇由聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯二元醇和易降解聚合物二醇組成，聚氧化丙烯二元醇與聚氧化乙烯二元醇的質量比為1 3 5 1，易降解聚合物二醇占聚合物多元醇總質量的13 23% ；聚合物多元醇與二異氰酸酯化合物的質量比為4 1 7 1，所述易降解聚合物二醇為聚ε-己內酯二醇、聚乳酸二醇或其任意比例的混合物。作為優選方式，所述固沙劑稀釋液中聚氨酯預聚體的重量百分比濃度優選為2 5 %，噴灑量優選為3L/m2。本專利技術還可以與植被防塵固沙相結合，固沙劑稀釋液噴灑在撒播植被草種后的沙土上，在沙土表層形成固化層。本專利技術防塵固沙機理是將聚氨酯型生態固沙劑噴灑到沙土層后，隨著水分的散失，固沙劑中活性成分聚氨酯預聚體快速在沙土表面以及內部形成空間網絡結構，填充沙土中的孔隙并包裹沙土顆粒，從而在沙土顆粒與聚氨酯之間形成物理或化學聯系，將土顆粒粘結成網絡狀的結構整體，在表層形成一定厚度的固化層。本專利技術的有益效果是采用本專利技術方法固沙后，所形成固化層具有良好的抗沖刷性、抗風性能，且保濕、透氣，利于植被生長等功能；聚氨酯型生態固沙劑具有耐久性、高溫固化劑性和抗凍性能；本專利技術方法能與植物固沙相結合，確保沙丘在實現“植被恢復”良性循環階段之前不老化分解，一旦植被形成，聚氨酯型生態固沙劑固沙保水的使命完成后就降解掉，真正體現生態環保效益。此外，本專利技術施工簡便，實用性強，可應用于坡面生態防護，防治水土流失，沙漠化治理，防治揚塵等領域，特別適用于大規模施工，具有良好的經濟性能。附圖說明圖1是抗沖刷試驗模擬裝置示意圖。圖2是風蝕試驗模擬裝置示意圖。圖3是風蝕后沙土表面形貌圖。圖4是沙土試樣剖開后的形貌圖。具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術作進一步說明，應該指出的是，所列舉聚氨酯型生態固沙劑的制備方法和防塵固沙方法均為便于理解本專利技術的較佳方案，而不是對本專利技術的限定。實施例1在反應容器中加入30g數均分子量為2000的聚氧化丙烯二元醇，60g數均分子量為1000的聚氧化乙烯二元醇和27g數均分子量為2000的聚ε -己內酯二醇，除水處理；在氮氣保護條件下，向反應容器中加入23. 4g甲苯二異氰酸酯，溫度控制在85V，反應池。冷卻，向反應體系中加入200ml的乙酸乙酯，常溫攪拌1.證。出料，加入占聚氨酯預聚體質量5%的十二烷基苯磺酸鈉，充分攪拌后制得聚氨酯型生態固沙劑，密封保存。 對本實施例制得的固沙劑進行無側限抗壓強度和剪切試驗。4(1)無側限抗壓強度試驗采用南京土壤儀器廠生產的YSH-2型石灰土壓力儀對無側限抗壓強度進行測試， 方法如下首先，將下蜀土以及沙在自然狀態下風干，分別過2mm標準篩，然后放進烘箱烘干Mh，將沙和粘土按1 3的質量比混合制樣。試驗土樣的直徑為39. 1mm，高為80mm，設計含水率為10wt%，干密度為1. 7g/cm3,固沙劑以水溶液形式加入，其中聚氨酯預聚體的濃度分別為3 丨％和5wt%。將固沙劑按土樣的設計含水率進行稀釋，然后與沙、粘土混合樣拌合，攪拌均勻后立即壓實制樣。土樣制備方法按《土工試驗方法標準》(GBJ123-88)進行，在這里均采用靜力壓實法。制備好的試樣放入保濕器中在室溫下，濕度為60%下養護4 后測試，其結果如表1所示。表1固沙劑的無側限抗壓強度數據本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種防塵固沙方法，其特征在于：將聚氨酯型生態固沙劑用水稀釋后得到固沙劑稀釋液，固沙劑稀釋液中聚氨酯預聚體的重量百分比濃度為０．５～５％；然后將固沙劑稀釋液噴灑在沙土上，在沙土表層形成固化層；其中，所述聚氨酯型生態固沙劑的活性成分為聚氨酯預聚體，所述聚氨酯預聚體由聚合物多元醇和二異氰酸酯化合物縮聚反應得到，所述聚合物多元醇由聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯二元醇和易降解聚合物二醇組成，聚氧化丙烯二元醇與聚氧化乙烯二元醇的質量比為１∶３～５∶１，易降解聚合物二醇占聚合物多元醇總質量的１３～２３％；聚合物多元醇與二異氰酸酯化合物的質量比為４∶１～７∶１，所述易降解聚合物二醇為聚ε－己內酯二醇、聚乳酸二醇或其任意比例的混合物。

【技術特征摘要】
1.一種防塵固沙方法，其特征在于將聚氨酯型生態固沙劑用水稀釋后得到固沙劑稀釋液，固沙劑稀釋液中聚氨酯預聚體的重量百分比濃度為0. 5 5% ；然后將固沙劑稀釋液噴灑在沙土上，在沙土表層形成固化層；其中，所述聚氨酯型生態固沙劑的活性成分為聚氨酯預聚體，所述聚氨酯預聚體由聚合物多元醇和二異氰酸酯化合物縮聚反應得到，所述聚合物多元醇由聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯二元醇和易降解聚合物二醇組成，聚氧化丙烯二元醇與聚氧化乙烯二元醇的質量比為 1 3 5 1，易降解聚合物二醇占聚...

【專利技術屬性】
技術研發人員：施斌，諶東中，劉瑾，顧凱，沈征濤，施澤華，陳楓，
申請(專利權)人：南京大學，
類型：發明
國別省市：84