[发明专利]一种防尘固沙方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防尘固沙方法，适用于土质边坡的坡面生态防护，防治水土流失，沙尘暴地区的沙漠化治理，还适用于城市、建筑施工和军队野营等场所的扬尘防治。

背景技术

随着社会经济的发展，人类工程活动对地表作用日益加剧，从而导致了一系列生态环境破坏，如水土流失、边坡坡面失稳、扬尘等生态环境问题。据报道，我国水土流失面积超过1.5×10⁶km²，每年流失土壤达五十多亿吨。美国作为当今世界水土保持技术最先进的国家，平均每年每亩流失土壤5800kg，特别是沙土地区。

在各种基础工程建设和人类经济活动过程中引起的扬尘，对城市和工程场区的大气常造成严重的污染。近年来，我国沙尘暴的发生频率增加、强度加大、范围扩展，危害程度加剧。沙漠化每年给国家造成的直接经济损失高达540亿元，严重制约了社会经济的发展，成为国家性甚至国际性重大生态环境问题。因此，必须采取有效的方法来防治沙土流失、沙漠化和扬尘等地质、生态环境问题。

目前，国内外用于固沙的化学材料主要有水泥浆、水玻璃类、石油产品类和高分子聚合物四大类。水泥浆硬化后易发生干缩、龟裂，失去固沙和保水作用，并且其含有的部分无机物会给环境带来污染，影响植被生长，达不到生态环保效果。水玻璃浆液的胶凝时间短，浸透性差，固化反应不完全，固结层强度不高，易为外力所破坏，而且受到较强的碱性影响时，使生成的SiO₂胶体逐渐溶出，抗水性变差，耐久性降低，并造成环境的二次碱污染。石油产品抗老化性能差，其中的有机物质和树脂易被氧、光、热、水分和微生物破坏，油分减少，这种变化逐渐加剧并导致其性能变坏，致使固结层慢慢变脆、发硬，发生老化，以至最后开裂被风淘蚀。高分子聚合物由于具有掺量较少、运输方便、施工简单、固化效果稳定、生态环保等优点，而将被广泛地应用于坡面生态防护，防治水土流失，沙漠化治理，防治扬尘等领域。

国外已开发的高分子聚合物类固沙产品有淀粉接枝丙烯腈、淀粉接枝聚丙烯酸类、纤维素类、聚丙烯酸盐类、醋酸乙烯类等。在国内也有几种固化剂如LD土工合成材料，聚乙烯醇(PVA)乳液，RY-1固沙剂，但这些固沙剂大部分是把几种聚合物进行简单的混合，未能同时具有良好固结强度、环境稳定性、吸湿保水性、抗风蚀性、低成本及生态环保等特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防尘固沙方法，可以有效解决水土流失、沙漠化和扬尘等问题。

本发明的技术方案是：一种防尘固沙方法将聚氨酯型生态固沙剂用水稀释后得到固沙剂稀释液，固沙剂稀释液中聚氨酯预聚体的重量百分比浓度为0.5～5％；然后将固沙剂稀释液喷洒在沙土上，在沙土表层形成固化层；其中，

所述聚氨酯型生态固沙剂的活性成分为聚氨酯预聚体，所述聚氨酯预聚体由聚合物多元醇和二异氰酸酯化合物缩聚反应得到，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组成，聚氧化丙烯二元醇与聚氧化乙烯二元醇的质量比为1∶3～5∶1，易降解聚合物二醇占聚合物多元醇总质量的13～23％；聚合物多元醇与二异氰酸酯化合物的质量比为4∶1～7∶1，所述易降解聚合物二醇为聚ε-己内酯二醇、聚乳酸二醇或其任意比例的混合物。

作为优选方式，所述固沙剂稀释液中聚氨酯预聚体的重量百分比浓度优选为2～5％，喷洒量优选为3L/m²。

本发明还可以与植被防尘固沙相结合，固沙剂稀释液喷洒在撒播植被草种后的沙土上，在沙土表层形成固化层。

本发明防尘固沙机理是：将聚氨酯型生态固沙剂喷洒到沙土层后，随着水分的散失，固沙剂中活性成分聚氨酯预聚体快速在沙土表面以及内部形成空间网络结构，填充沙土中的孔隙并包裹沙土颗粒，从而在沙土颗粒与聚氨酯之间形成物理或化学联系，将土颗粒粘结成网络状的结构整体，在表层形成一定厚度的固化层。

本发明的有益效果是：采用本发明方法固沙后，所形成固化层具有良好的抗冲刷性、抗风性能，且保湿、透气，利于植被生长等功能；聚氨酯型生态固沙剂具有耐久性、高温固化剂性和抗冻性能；本发明方法能与植物固沙相结合，确保沙丘在实现“植被恢复”良性循环阶段之前不老化分解，一旦植被形成，聚氨酯型生态固沙剂固沙保水的使命完成后就降解掉，真正体现生态环保效益。此外，本发明施工简便，实用性强，可应用于坡面生态防护，防治水土流失，沙漠化治理，防治扬尘等领域，特别适用于大规模施工，具有良好的经济性能。

附图说明

图1是抗冲刷试验模拟装置示意图。

图2是风蚀试验模拟装置示意图。