黏土基復(fù)合固沙材料性能研究.pdf

1、土地荒漠化、沙漠化是全世界面臨的一個長期問題,是我國當(dāng)前面臨的最為嚴(yán)重的生態(tài)問題之一,也是我國生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。土地沙化使生態(tài)環(huán)境惡化,沙區(qū)人民生活貧困,給地方乃至國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展造成了極大危害,成為地方和國家發(fā)展的嚴(yán)重障礙。因此進(jìn)行防沙、固沙研究,對改善地區(qū)環(huán)境,國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文利用自然界廣泛分布、儲量豐富的天然礦物黏土為主要原料,復(fù)配環(huán)境友好型高分子,制備成一種高效低成本固沙材料,通過測定固沙材料的

2、抗壓強(qiáng)度、耐水性、耐老化性、抗風(fēng)蝕等性能,確定固沙材料中高分子物質(zhì)(聚乙烯醇、植物秸稈和羧甲基纖維素鈉)的優(yōu)選用量,最終獲得了該固沙材料的合理配方。野外固沙試驗表明,以此固沙材料進(jìn)行防沙固沙,可兼顧工程固沙、化學(xué)固沙和生物固沙,具有良好的應(yīng)用前景。主要內(nèi)容如下:
　　1.利用自然界分布廣泛、儲量豐富的天然礦物黏土(紅土和黃土)為主要成分,與環(huán)境友好型高分子(CMC,PVA)和生物高分子(植物秸稈)進(jìn)行復(fù)配,制備了天然黏土基固沙材料

3、,并對黏土基固沙材料形貌結(jié)構(gòu)、抗壓強(qiáng)度、耐水性和耐老化性進(jìn)行探討。形貌結(jié)構(gòu)表征顯示,該固沙材料能使分散的無結(jié)構(gòu)沙粒黏結(jié)成不易破碎的穩(wěn)定體;抗壓強(qiáng)度測試表明,用于固沙劑的高分子質(zhì)量分?jǐn)?shù)以0.1％-2%為宜,抗壓強(qiáng)度值大部分在1Mpa以上;耐水性和耐老化性測試表明,加入的高分子具有較好粘結(jié)力和成膜性,固沙材料空隙率較小,固沙后耐水性、耐老化性能強(qiáng),固沙效果持久。
　　2.利用風(fēng)洞實(shí)驗測試固沙材料抗風(fēng)蝕性能。試驗測試表明,隨著風(fēng)沙流速加

4、大,風(fēng)蝕量也隨之增大;試樣面與風(fēng)沙流夾角會直接影響風(fēng)蝕量,同種材料在相同速度風(fēng)沙流作用下,隨著坡度的增大而增大;不同固沙材料抗風(fēng)蝕性略有差異,加入高分子物質(zhì)的試樣抗風(fēng)蝕能力強(qiáng)。
　　3.以天然黏土為主要原料,復(fù)配環(huán)境友好型高分子材料,在沙丘上鋪設(shè)黏土結(jié)皮、黏土障(六方格、方格、梅花格、拱形格等)進(jìn)行防沙固沙試驗。試驗結(jié)果表明,黏土格沙障能夠很好的對流沙進(jìn)行固定和分流;能夠保護(hù)沙生植物的生長,使其根系免受風(fēng)沙的侵蝕,同時可以為其生長