聚合物型固结剂制备试验土柱以及使用该土柱模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法技术

本发明专利技术属于土壤固结剂测验技术领域，公开了聚合物型固结剂制备试验土柱以及使用该土柱模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法，试验一运用高速公路卡车运输振荡试验、组合轮式车运输振动试验和冲击试验这三组试验完成了利用固结土柱模拟运输振荡试验的测试；试验二使用模拟运输振动试验台HK

【技术实现步骤摘要】
聚合物型固结剂制备试验土柱以及使用该土柱模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法


[0001]本专利技术属于土壤固结剂测验
，具体涉及聚合物型固结剂制备试验土柱以及使用该土柱模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法。

技术介绍

[0002]无论是荒山造林还是城市绿化，都涉及到苗木的移栽。为了提高移栽苗木的成活率，最重要的是保证移栽苗木根部土球的完整性。苗木根部土球的直径一般要求为树木本身胸径的5
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10倍，土球的高度一般为其直径的2/3左右。从苗圃地起苗成功后的土球，在其运输过程中，由于挤压、颠簸和相互撞击等原因，土球非常容易破碎。为了保证移栽苗木土球的完整性，目前常用的方法对其进行包裹、捆绑或者木箱包装等方法。目前采用的保证土球完整性的方法存在两个问题：(1)包裹和捆绑的部分材料，如塑料绳、塑料布、铁丝等不易降解，易造成环境污染；(2)对土球包裹、捆绑、起苗等技术要求高，因此不仅消耗大量的人力、物力，起苗效率低。关键是到最后也难以保证土球的完整性，尤其是在苗木的装卸和运输过程中，母土土球受到破坏的情况经常发生，移植死亡原因中，土球破碎占绝大部分。针对苗木移栽对母土土球完整性的这种需求，各种聚合物型土壤固结剂应运而生。
[0003]用聚合物型固结剂能够固结苗木根部的土球。固结的土球应能够承受苗木从苗圃地到定植点(如街道绿化带、公园)运输途中的各种振荡。针对移栽苗木在高速公路和三四级国道上的运输振荡与摩擦以及在搬运过程中土球突然掉落或者在运输过程中，车辆在遇到路面上坑洼之地时，土球突然被颠起又掉落的冲击现象，需要开展模拟汽车运输振荡和冲击试验，以检验聚合物型固结剂对土壤的固结效果。

技术实现思路

[0004]为克服上述技术问题，本专利技术提供了聚合物型固结剂制备试验土柱以及使用该土柱模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法，运用高速公路卡车运输振荡试验、组合轮式车运输振动试验和冲击试验、模拟运输振动试验台HK
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120测试以及抗压强度测试完成了利用固结土柱模拟运输的测试。
[0005]本专利技术采用下述技术方案：
[0006]聚合物型固结剂制备试验土柱的方法，包括以下步骤：
[0007]S1.将土壤烘干至恒重，取干燥的土壤与纯净水按质量比4:1混合搅拌均匀；
[0008]S2.以环刀为模具，将土壤制成土柱；
[0009]S3.在土柱的侧面和上下表面喷涂聚合物型固结剂；
[0010]S4.将土柱在室内/户外静置晾晒8
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24h，使土柱表面完全固结。
[0011]模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法，采用权利要求1所述的试验土柱，使用振动台测试土柱的抗损性能。
[0012]试验一：对土柱进行高速公路卡车振动试验、组合轮式车振动试验和冲击试验；所
述高速公路卡车振动试验模拟高速公路运输场景中土球的振荡和摩擦，所述组合轮式车振动试验模拟三四级国道运输场景中土球的振荡和摩擦，所述冲击试验模拟运输中土球被突然颠起后又掉落的冲击振荡。
[0013]优选的，所述高速公路卡车振动试验、组合轮式车振动试验和冲击试验都进行横向、纵向和垂向三个方向的试验。
[0014]优选的，所述横向和纵向试验采用LS437A/BT900M(4T)振动台，所述垂向试验采用MPA3324/H1248A(10T)振动台。
[0015]试验二：用模拟运输振动试验台HK
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120测试固结土柱的抗运输振荡性。
[0016]试验三：用压力机对土柱进行抗压强度测试。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术提供了聚合物型固结剂制备试验土柱以及使用该土柱模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法；试验一运用高速公路卡车运输振荡试验、组合轮式车运输振动试验和冲击试验这三组试验完成了利用固结土柱模拟运输振荡试验的测试；试验二使用模拟运输振动试验台HK
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120测试固结土柱的抗运输振荡性；试验三使用压力机测试土柱的抗压能力，模拟运输过程中土球相互之间的挤压；试验能够高效便捷地模拟土壤固结剂涂抹后的苗木根部土球在运输中的受损场景，模拟检测抗损性能，对土壤固结剂的实用性和固结效果进行评判，并可验证土壤固结剂的制备条件对固结土柱的抗运输振荡性的影响。
附图说明
[0019]图1，土柱表面固结的聚合物胶膜；
[0020]图2，土柱固结胶膜的表面形貌；
[0021]图3，试验一中的土柱摆放示意图；
[0022]图4，在组合轮式车运输振荡试验的垂向测试后保持完整的土柱；
[0023]图5，在组合轮式车运输振荡试验的垂向测试后碎裂的土柱；
[0024]图6，在组合轮式车运输振荡试验的垂向测试后典型的磨损土柱；
[0025]图7，试验二中的固结土柱样品磨损图(样品编号第一个数字表示所用胶液的制备条件，参见表5；第二个数字表示振荡试验号，其中0代表是空白对照试验)；
[0026]图8是试验三土柱抗压测试示意图；
[0027]图9是土柱抗压强度测试结果(固结剂制备温度、固结剂pH值、固结剂固含量的影响)；
[0028]图10是土柱抗压强度测试结果(土壤粒度、土壤pH的影响)。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]聚合物型固结剂制备试验土柱的方法，包括以下步骤：
[0031]S1.将土壤烘干至恒重，取干燥的土壤与纯净水按质量比4:1混合搅拌均匀；
[0032]S2.以环刀为模具，将土壤制成土柱；
[0033]S3.在土柱的侧面和上下表面喷涂聚合物型固结剂；
[0034]S4.将土柱在室内/户外静置晾晒8
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24h，使土柱表面完全固结。
[0035]本方案所使用的聚合物型固结剂为KGM、CA、PVA三元固结剂。
[0036]当喷涂聚合物型固结剂在土柱表面固结后(图1a)，胶液会与土柱表层的土壤在土柱的表面形成了一层坚硬的外壳(图1b)，搬动时不必担心土球的碎裂破损。该结构使固结的土柱具有了一定的抗压强度。
[0037]通过体式镜观察到的固结土柱的表面形貌如图2所示。通过该形貌图可以看出，聚合物型固结剂与土柱表层的土壤一起形成了一层坚固的胶膜(图2a)。有的胶膜的表层有许多凸起的团粒孔洞，每个气泡里面都包裹了土壤颗粒，并在土壤颗粒的表面形成了带有空洞的凸起膜(图2b)。这些凸起膜与土柱表面的土壤颗粒紧紧黏连在一起，使得土柱表面的土壤就与胶膜形成了一个整体，因此用胶膜固结的土柱表面就具有了一定的强度。该结构不仅结构稳定，最重要的是固结胶膜表面带有一定数量的孔隙，这使得固结膜同时具有了保水性、透湿性和根系透气性等理想性质。而有的胶膜则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚合物型固结剂制备试验土柱的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将土壤烘干至恒重，取干燥的土壤与纯净水按质量比4:1混合搅拌均匀；S2.以环刀为模具，将土壤制成土柱；S3.在土柱的侧面和上下表面喷涂聚合物型固结剂；S4.将土柱在室内/户外静置晾晒8
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24h，使土柱表面完全固结。2.模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的试验土柱，使用振动台测试土柱的抗损性能。3.根据权利要求2所述的模拟运输中苗木根部土球抗损性能的方法，其特征在于，对土柱进行高速公路卡车振动试验、组合轮式车振动试验和冲击试验；所述高速公路卡车振动试验模拟高速公路运输场景中土球的振荡和摩擦，所述组合轮式车振动试验模拟三四级国道运输场景中土球的振荡和摩擦，所述冲击...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少丽，孙红泽，裴艳萍，郑广顺，王金杰，齐凯，王迦南，
申请(专利权)人：北京市大峪中学，
类型：发明
国别省市：