一种离子型土壤抗蚀剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于边坡土壤抗蚀技术领域，本发明专利技术公开了一种离子型土壤抗蚀剂及其制备方法与应用。本发明专利技术提供了一种离子型土壤抗蚀剂，用于膨胀土地区土壤的抗蚀防护，其包括：离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂；本发明专利技术还提供了一种应用于膨胀土地区边坡水土保护的方法，将离子型土壤抗蚀剂与土壤混合，覆盖于所需要抗蚀的坡面上。本发明专利技术显著提高边坡土壤抗冲刷及抗剪切能力，提高土壤保水性，加速固化土壤，持续时间长，促进种子萌发，提高植株成活率，降低施工成本，配料简单，易于施工等功能。易于施工等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种离子型土壤抗蚀剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及边坡土壤抗蚀
，尤其涉及一种离子型土壤抗蚀剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着我国工程建设不断更新拓展，在带来巨大经济收益的同时又会出现一定的安全隐患，如边坡工程水蚀的现象日益凸显，所谓的坡面水蚀包括降雨击溅和径流冲刷引起的土壤颗粒分离、泥沙输移和沉积三大过程。土壤团聚体是土壤结构的基本单位，土壤水蚀主要源自土壤团聚体的破碎及其产物被雨滴或者薄层水流的搬运。
[0003]膨胀土是一种高塑性黏土，具有较强的收缩性、裂隙性，一般呈红、棕、黄及灰白色，主要分布于我国云南、贵州、四川、广西、河北、内蒙、河南、湖北、山西、陕西、安徽和江苏等地，其在成土过程中受到温度、水分以及不均匀胀缩效应的影响易产生网状交错裂隙，造成膨胀土体内产生软弱结构面，导致自身抗剪强度降低，严重影响道路及其它工程边坡的稳定性。有研究发现，膨胀土边坡的失稳主要发生在雨季，表明降雨入渗是诱发边坡失稳的重要因素。这是由于水体流入坡体后降低边坡整体抗剪切能力，导致坡体内部土壤松动，这样不但破坏植被生长，影响边坡整体稳定性，还易出现泥石流等自然灾害，堵塞交通运输，摧毁建筑设施，甚至威胁附近人员生命安全。因此，该地区需要进行工程边坡抗水蚀及坡体稳固防护。
[0004]目前，国内边坡工程中抗蚀防护多采用水泥、石灰、煤灰等传统固化材料，但是，这存在明显不足，主要表现为固化土壤强度形成缓慢，早期强度低，影响施工进度；固化土干缩大、易开裂、保水性能低。也有一些工程选用土壤粘合剂作为抗蚀材料，以解决上述问题，但是施工成本过高、添加量大、持续效果短的问题依然困扰着研究设计人员。因此，如何提高边坡土壤抗蚀、抗剪切能力，加快土壤固化效果产生时间、延长作用持续时间，提高土壤保水性和透气性，降低施工成本等，已成为国内外专家学者讨论的热门话题。
[0005]离子型土壤稳固剂的研发成功则给这一热门话题带来新的思路，虽然国际上离子型土壤稳固剂的发展较快，但我国自主研发的离子型土壤稳固剂目前还处于起步阶段，其对施工环境要求较高，价格昂贵，实际施工现场应用较少。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种离子型土壤抗蚀剂及其制备方法与应用，本专利技术针对膨胀土边坡因降雨失稳的问题，提出了边坡抗蚀研究的新成果，能从根本上改变土体内部结构，提高固化土的强度，最终使边坡整体稳定持久，同时还能不受施工环境影响，节约施工成本等。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种离子型土壤抗蚀剂，所述离子型土壤抗蚀剂包括离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂；
[0009]所述离子型土壤高分子活化剂的结构式为R
‑
NHSO3Na，其中，R为C
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‑
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的直链或环状饱和基；
[0010]所述离子交换剂为硅酸盐。
[0011]作为优选，所述离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂的质量比为0.75～1：1.5～2。
[0012]本专利技术还提供了所述离子型土壤抗蚀剂的制备方法，包括如下步骤：
[0013]将离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂混合，得到所述离子型土壤抗蚀剂。
[0014]作为优选，所述混合的温度为20～30℃，混合的时间为0.5～1.5h。
[0015]本专利技术还提供了所述离子型土壤抗蚀剂在边坡防护层中的应用。
[0016]作为优选，所述边坡防护层的制备包括如下步骤：
[0017](1)底层抗蚀层铺设：将离子型土壤抗蚀剂、基质材料与土壤混合制成基质层，将基质层覆盖在需要修复的坡体表面上；
[0018](2)中层抗蚀层铺设：将离子型土壤抗蚀剂、微生物材料与土壤混合制成微生物层，将微生物层覆盖在底层抗蚀层上；
[0019](3)表层抗蚀层铺设：将离子型土壤抗蚀剂、基质材料与土壤混合得混合层，将混合层覆盖在中层抗蚀层上，得到边坡防护层。
[0020]作为优选，所述基质材料独立地为草炭土、鸡粪、牛粪和有机肥中的一种或多种；所述微生物材料为根瘤菌、嗜麦芽窄食单胞菌株、假单胞杆菌和AM菌根菌中的一种或多种。
[0021]作为优选，所述步骤(1)中，离子型土壤抗蚀剂、基质材料与土壤的质量比为2.25～3：45；所述步骤(2)中，离子型土壤抗蚀剂、微生物材料与土壤的质量比为2.25～3：85；所述步骤(3)中，离子型土壤抗蚀剂、基质材料与土壤的质量比为2.25～3：32。
[0022]作为优选，所述基质层覆盖的厚度为10～15cm；所述微生物层覆盖的厚度为5～10cm；所述混合层覆盖的厚度为2～15cm。
[0023]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0024]本专利技术显著提高边坡土壤抗冲刷及抗剪切能力，提高土壤保水性，加速固化土壤，持续时间长，促进种子萌发，提高植株成活率，不受施工环境影响，降低施工成本，配料简单，易于施工等功能。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供一种离子型土壤抗蚀剂，所述离子型土壤抗蚀剂包括离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂；
[0026]所述离子型土壤高分子活化剂的结构式为R
‑
NHSO3Na，其中，R为C
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‑
20
的直链或环状饱和基；
[0027]所述离子交换剂为硅酸盐。
[0028]在本专利技术中，所述土壤高分子活化剂，在功能上，能够激发土壤颗粒活性，使惰性土壤颗粒转化为活性的；在结构上，通过电解作用从而产生一个SO
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‑
，使之与土壤表面的一价阳离子如Na
+
、K
+
等发生交换，抑制土壤的湿胀干缩，从而达到稳定土壤的作用。
[0029]在本专利技术中，所述硅酸盐为硅酸铝、硅酸钙或硅酸镁。
[0030]在本专利技术中，所述离子交换剂将活性极强的离子(如Al
3+
、Ca
2+
、Mg
2+
等)分散到土壤
中，后与离子型土壤高分子活化剂两端的带电离子结合形成新的价键。同一分子链又将土壤颗粒通过分子键桥搭接，形成于不易溶于水的大分子，错综结合的长键将相邻的土壤颗粒有机连在一起，并且互相缠结成立体空间的网状结构。
[0031]在本专利技术中，所述离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂的质量比优选为0.75～1：1.5～2，进一步优选为0.85～0.9:1.6～1.8。
[0032]本专利技术还提供了所述离子型土壤抗蚀剂的制备方法，包括如下步骤：
[0033]将离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂混合，得到所述离子型土壤抗蚀剂。
[0034]在本专利技术中，所述混合的温度优选为20～30℃，进一步优选为23～28℃；混合的时间优选为0.5～1.5h，进一步优选为0.8～1.2h。
[0035]本专利技术还提供了所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子型土壤抗蚀剂，其特征在于，所述离子型土壤抗蚀剂包括离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂；所述离子型土壤高分子活化剂的结构式为R
‑
NHSO3Na，其中，R为C
15
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的直链或环状饱和基；所述离子交换剂为硅酸盐。2.根据权利要求1所述离子型土壤抗蚀剂，其特征在于，所述离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂的质量比为0.75～1：1.5～2。3.权利要求1或2所述离子型土壤抗蚀剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将离子型土壤高分子活化剂和离子交换剂混合，得到所述离子型土壤抗蚀剂。4.根据权利要求3所述离子型土壤抗蚀剂的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为20～30℃，混合的时间为0.5～1.5h。5.权利要求1或2所述离子型土壤抗蚀剂在边坡防护层中的应用。6.根据权利要求5所述离子型土壤抗蚀剂在边坡防护层中的应用，其特征在于，所述边坡防护层的制备包括如下步骤：(1)底层抗蚀层铺设：将离子型土壤抗蚀剂、基质材料与土壤混合制成基质层，将基质层覆盖在需要修复的坡体表面上；(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高思华，林海军，赵英，张润廷，王常建，李雁飞，鞠兴军，
申请(专利权)人：国能宝日希勒能源有限公司，
类型：发明
国别省市：