[发明专利]一种固沙剂在沙质沙障中的应用

说明书

技术领域

本发明属于一种水质固沙剂在固沙、沙害治理上的应用。

背景技术

青藏铁路是实施西部大开发战略的四大重点工程之一。从青海省格尔木到西藏拉萨，全长1118Km，是世界唯一的一条穿越高寒干旱高原冻土沙漠的铁路线，其中沙害150多处，累计里程达250Km，沙害严重地段约170Km。沙化地段，风蚀现象十分严重，地表细沙随风而定，沙粒顺风向在一定地区堆积，这种现象危害铁路的安全运行，为了确保青藏铁路建成试运行，减弱风力的搬运能力，控制风沙活动，防止流沙埋压铁路，目前基于以沙治沙、就地取材的思路，垒筑与主风向垂直的1×1m或1×2m方格沙障，埂高为15-20m，沙障间距为1-2m。障间距离与沙障高度和沙面坡度有一定的关系，如沙障高度大，障间距应大，反之亦然。沙面坡度大，障间距应小，反之，沙面坡度小，障间距应大。风力弱处障间距可大，风力强时障间距就要缩小。一般在坡度小于4°的平缓沙地上，障间距应为障高的15-20倍。一般在地势不平坦的沙丘坡面上障间距的确定要根据障高和坡度进行计算。公式为：D＝H×tgα，式中：D-障间距离，H-障高，α-沙面坡度。当风沙流经过格状固沙障时，可降低多向近地表层气流速度，在格障均有涡旋产生，并有积沙现象。风沙流经过充分蚀积作用，最后在格状固沙障形成较为光滑而稳定的凹曲面，改变了格状固沙障下垫面的性质，增加地表粗糙度来稳定流沙的活动。从长期的野外试验中得知，沙障仍然存在风蚀问题，而且急需解决沙障中保水和植物生长难题。

由于风成沙颗粒细小，在干燥状态时无粘聚力、性质不稳定、结构性差、整体性差，因而造成抗剪强度不高、风沙易风蚀和水蚀。基于沙质沙障采用高分子化学固沙剂后，如木质素磺酸盐接枝共聚物(CN101440287，CN101619219)，它能使松散的沙粒表面相互连接，形成连续或非连续网状结构，将沙粒粘结在一起，使流沙表面形成一定厚度的结皮，防止流沙的平移，从而达到治理沙害的目的。美国专利(USP No.4,303,438)公开了用丙烯酸接枝改性木质素磺酸盐，产物可以作为土壤改良剂，具有提高土壤团聚度，抵御风蚀的作用。目前高分子聚乙烯醇做为胶粘剂得到了广泛的应用，我们考虑到聚乙烯醇具有高吸水性能，因此将其用做固沙剂的主要组份，尝试应用于青藏铁路沙障中化学固沙，经过5-10年实验室和野外测试，发现具有较好的固沙效果。

发明内容

鉴于上述本发明目的旨在提供一种有良好渗透性，耐水、环保、机械性能好的高分子固沙剂。

本发明的另一目的是上述固沙剂在治理沙害中的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种固沙剂，是由88-94％聚乙稀醇、1-2％硼酸和4-10％的锯末构成。

上述聚乙稀醇和硼酸溶液是一种无色透明微浊液体，无异味，粘度12Pa.s-15Pa.s，10-70℃温度下无下沉，10-20℃低温下重量损失率0-1.8％。加入锯末后，实验抗压强度1Mpa-12.1Mpa，10-20℃低温下重量损失率0-1.8％，紫外光照300h强度损失率0-42％，在5.0-25.0m/s实验风速下，风蚀量0.05g.h-1.100cm²，固沙剂有良好的渗透性，形成0.2cm-0.5cm厚的固结层。另外，它耐水、环保、机械性能好，不产生二次污染。

本发明的优点和产生的积极效果是：

1.固沙剂有良好的渗透性，形成0.2-0.5cm厚的固结层，隔绝气流与松散底层的直接作用，可以加固风沙土，可大大提高风沙土的抗压力、抗剪力和抗风蚀力，在野外风沙危害防治中，抵挡风沙流的侵蚀，达到防治沙害的目的。

2.沙面喷洒治沙液后，形成固结封闭层。该层切断了毛管水的蒸发，对下部水分上升有明显的阻碍作用。使得蒸发量大大减少，沙层水分含量有所增加，保水性能得到加强，可提高荒漠区植被生存率和覆盖度。

3.固沙剂便于运输，水质固沙剂使用方便，便于机械化操作，有效期长。

具体实施方式

使用时，取90％聚乙烯醇、粘度0.055～0.065Pa·s，、醇解度99.0％～99.8％，加2％硼酸，搅拌，再加8％的锯末，用5倍的温水(25-55℃)进行稀释，并搅拌均匀，然后喷雾器喷进行均匀喷洒即可。每平方米干质固沙剂用量125g(水质固沙剂用量1kg)，形成0.3～1.0cm厚的固结层。在野外稀释固沙剂时须有一个循环泵不停的工作，以保持水质固沙剂混合均匀。

喷洒水质固沙剂，常采用的方法为人工喷洒。面积大时，一般使用大型机械喷洒。

固沙剂性能测试：