一种边坡土壤改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种边坡土壤改性材料及其制备方法，具体由聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、膨润土、高岭土、脱硫石膏、纤维、水等材料按一定重量配比组成。可有效提高边坡土壤的水土保持，防止或减缓边坡侵蚀，在边坡防护方面具有良好应用前景。

Slope soil modified material and preparation method thereof

The invention relates to a slope soil modified material and preparation method thereof, specifically by polyacrylamide and polyacrylate emulsion, bentonite, kaolin, gypsum, fiber, water and other materials in certain weight proportion. It can effectively improve the soil and water conservation of the slope soil, prevent or slow down the slope erosion, and have a good application prospect in slope protection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够防止水土流失满足植物生长需要的边坡土壤改性材料，特别是在干旱、半干旱地区，可有效提高边坡土壤的水土保持，防止或减缓边坡侵蚀。
技术介绍
边坡生态防护技术是基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理，利用活性植被材料，结合其他工程材料在边坡上构建具生态功能的护坡系统，通过生态工程自支撑、自组织、与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗滑动和生态恢复，以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的。近年来，我国边坡生态防护技术方面得到了一定发展，它能弥补传统防护工程护坡的不足，并且可以满足人们对环境保护的要求，但由于起步较晚，技术和理论都还不是很成熟，还存在许多问题需要解决。中国专利CN1443439提供了一种岩石边坡生态防护植物生长基质，该基质由泥炭、黏土、农作物堆肥、土壤稳定剂、土壤改良剂、土壤营养剂、保水剂及植物种子构成。中国专利 CN1669403公开了一种岩石边坡生物防护绿化基材，由褐煤、生物菌肥、基材调整改良剂、纤维、保水剂和粘结剂组成。中国专利CN1358685公开了一种绿化混凝土添加剂，属于边坡绿化用混凝土的添加成分，解决了在边坡绿化过程中在混凝土中植被生长的问题。相关报道主要侧重于植物种子与生长基材的复配，对边坡土壤的改性研究较少，致使边坡在生态防护处理后仍存在湿胀跨落、剥落、植被短期退化等现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够防止水土流失满足植物生长需要的边坡土壤改性材料，特别是在干旱、半干旱地区，可有效提高边坡土壤的水土保持，防止或减缓边坡侵蚀。该边坡土壤改性材料可与土壤相互作用，能够有效的提高土壤的功能结构、物质基础和环境条件，使土壤能够更有效的为植被提供了水、气、肥、热等植被生长要素的存储和迁移途径，有利于植被的生长发育，具有较高抗侵蚀性能，可有效防止或减缓边坡侵蚀。本专利技术的一种边坡土壤改性材料，是由包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、膨润土、高岭土、脱硫石膏和纤维在内的成分溶于水中，得到改性材料；以下各成分在改性材料中所占的重量百分比含量为聚丙烯酰胺0.5 5聚丙烯酸酯乳液5 10膨润土1 5高岭土1 5脱硫石膏0.5 3纤维0.5 1.5。其中边坡土壤改性材料中所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺，数均分子量为 400-2000 万。边坡土壤改性材料中所述聚丙烯酸酯乳液数均分子量为5-15万，质量百分比浓度为 30-50% ο边坡土壤改性材料中所述膨润土粒径为200-2000nm ；边坡土壤改性材料中所述高岭土粒径为500-2000nm ；边坡土壤改性材料中所述脱硫石膏粒径为500-2000nm ；边坡土壤改性材料中所述纤维为聚丙烯纤维或碳纤维中的一种它们的混合物。本专利技术的一种边坡土壤改性材料的制备方法，包括如下步骤(1)取聚丙烯酸酯乳液溶于水中，充分混合；(2)取膨润土、高岭土、脱硫石膏和纤维，充分混合，得到混合物；(3)步骤(1)得到的水液在搅拌下缓慢的加入步骤O)的混合物，搅拌时间为 0.5 1.5小时，形成复合乳液；(4)取聚丙烯酰胺缓慢的加入步骤(3)中的复合乳液，并搅拌至聚丙烯酰胺完全溶于复合乳液中，从而制成边坡土壤改性材料。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及效果1、配比合理、科学，与土壤相互作用，能够有效的提高土壤的功能结构、物质基础和环境条件。2、可与土壤相互作用，可有效提高边坡土壤的水土保持，防止或减缓边坡侵蚀。3、高效、实用，使用少量就可增强土壤的吸水保水能力，能从根本上满足植被的稳健生长。具体实施方法为让本专利技术的上述内容和其他目的、特征及其优点能更清楚、易懂，下文给出优选的实施案例，列举出具体的组分和用量，制备方法如上文所述，这些实例是用来描述本专利技术的，而不应该理解为限制任何特定的材料和条件。实施例1 (1)称取10克的聚丙烯酸酯乳液(武汉远城科技发展有限公司，聚丙烯酸酯乳液)、80克的水，充分混合；(2)称取3克的膨润土、3克的高岭土、2克的脱硫石膏、1克的纤维，充分混合；(3)步骤⑴中的物质在搅拌状态下逐渐加入步骤(2)中的物质，搅拌时间为1小时，形成复合乳液；(4)称取1克的聚丙烯酰胺(巩义市华通滤材厂，HTLPAM-幻在搅拌状态下逐渐加入(3)中的复合乳液中，搅拌至聚丙烯酰胺完全溶于复合乳液中，形成边坡土壤改性材料。实施例2 (1)称取8克的聚丙烯酸酯乳液(武汉远城科技发展有限公司，聚丙烯酸酯乳液)、82.5克的水，充分混合；(2)称取2克的膨润土、2克的高岭土、2克的脱硫石膏、0. 5克的纤维，充分混合； (3)步骤⑴中的物质在搅拌状态下逐渐加入步骤(2)中的物质，搅拌时间为1小时，形成复合乳液；(4)称取3克的聚丙烯酰胺(巩义市华通滤材厂，HTLPAM-2)在搅拌状态下逐渐加入(3)中的复合乳液中，搅拌至聚丙烯酰胺完全溶于复合乳液中，形成边坡土壤改性材料。实施例3 (1)称取5克的聚丙烯酸酯(武汉远城科技发展有限公司，聚丙烯酸酯乳液)乳液、84. 5克的水，充分混合；(2)称取2克的膨润土、2克的高岭土、2克的脱硫石膏、0. 5克的纤维，充分混合；(3)步骤⑴中的物质在搅拌状态下逐渐加入步骤(2)中的物质，搅拌时间为1小时，形成复合乳液；(4)称取4克的聚丙烯酰胺(巩义市华通滤材厂，HTLPAM-2)在搅拌状态下逐渐加入(3)中的复合乳液中，搅拌至聚丙烯酰胺完全溶于复合乳液中，形成边坡土壤改性材料。将上述实施例中的复合乳液，对坡度为1 0.75的边坡采用喷射法施工，喷射施工一周后实施效果如表1所示权利要求1. 一种边坡土壤改性材料，其特征在于，是由包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、膨润土、高岭土、脱硫石膏和纤维在内的成分溶于水中，得到改性材料； 以下各成分在改性材料中所占的重量百分比含量为聚丙烯酰胺0.5 5聚丙烯酸酯乳液5 10膨润土1 5高岭土1 5脱硫石膏0.5 3纤维0.5 1.5。2.根据权利要求1所述的边坡土壤改性材料，其特征在于所述聚丙烯酰胺数均分子量为 400-2000 万。3.根据权利要求1所述的边坡土壤改性材料，其特征在于所述聚丙烯酸酯乳液质量百分比浓度为30-50% ；聚丙烯酸酯数均分子量为5-15万。4.根据权利要求1所述的边坡土壤改性材料，其特征在于所述膨润土粒径为 200-2000nm ；所述高岭土粒径为500-2000nm ；所述脱硫石膏粒径为500-2000nm。5.根据权利要求1-4任一项所述的边坡土壤改性材料，其特征在于所述纤维选自聚丙烯纤维、碳纤维中的一种或它们的混合物。6.一种边坡土壤改性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)取聚丙烯酸酯乳液溶于水中，充分混合；(2)取膨润土、高岭土、脱硫石膏和纤维，充分混合，得到混合物；(3)步骤(1)得到的水液在搅拌下缓慢的加入步骤O)的混合物，搅拌时间为0.5 1.5小时，形成复合乳液；(4)取聚丙烯酰胺缓慢的加入步骤(3)中的复合乳液，并搅拌至聚丙烯酰胺完全溶于复合乳液中，从而制成边坡土壤改性材料；以下各成分在改性材料中所占的重量百分比含量为聚丙烯酰胺0.5 5聚丙烯酸酯乳液 5 10膨润土1 5高岭土1 5脱硫石膏0.5 3纤维0.5 1.5。7.根据权利要求6所述的边坡土壤改性材料的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种边坡土壤改性材料，其特征在于，是由包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、膨润土、高岭土、脱硫石膏和纤维在内的成分溶于水中，得到改性材料；以下各成分在改性材料中所占的重量百分比含量为：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冶球，付宏渊，刘新喜，刘建华，王歌，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：43