防塵固沙劑概述

化學固沙是指在風沙危害地區(qū)，利用化學材料與工藝，對易產(chǎn)生沙害的沙丘或沙質地表建造一層能夠防止風力吹揚又具有保持水分和改良沙地性質的固結層，以達到控制和改善沙害環(huán)境，提高沙地生產(chǎn)力的技術措施。

化學固沙始于20世紀30年代，迄今已有近70年的歷史。1934年，前蘇聯(lián)首先開展了瀝青乳液固沙試驗，當時由于受原材料和技術的影響，發(fā)展很慢。60年代以后，隨著人工合成高分子聚合物工業(yè)的迅速發(fā)展，化學固沙才有了較快的發(fā)展和較多的應用。采用化學固沙的國家越來越多，治理規(guī)模越來越大;治沙材料日益豐富，產(chǎn)品種類不斷更新;化學固沙與植物固沙的結合，不僅固定了流沙，而且促進了植物的生長，改善了生態(tài)環(huán)境，化學固沙已逐步發(fā)展成為干旱地區(qū)或有風沙危害地區(qū)防止沙害，開發(fā)利用沙區(qū)資源的重要工程技術手段之一。特別是具有豐富石油資源的一些沙漠地區(qū)國家更為突出。在我國由于化學固沙相對于其他治沙措施成本較高，常在鐵路、公路、工礦等重點建設中采用。

中科院天然資源與地輿環(huán)境研究所研究員申元村說:"化學固沙收效快，多用于風沙危害能造成重大經(jīng)濟損失的地區(qū)，如機場、鐵路、公路等，往往作為植物固沙的輔助性和過渡性措施。 "

防塵

【詞語】:防塵

【注音】:fáng chén

【釋義】:不透塵埃的;緊得灰塵不能進入的。

工礦區(qū)

工礦區(qū)是在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的基礎上形成和發(fā)展起來的工業(yè)區(qū)，為工業(yè)生產(chǎn)地域基本類型之一。其地域范圍較大，各工業(yè)點分布較分散，企業(yè)間的距離較遠。

①組成:瀝青乳液又叫乳化瀝青，由石油瀝青、乳化劑(用硫酸處理過的造紙廢液或油酸鈉)、水組成。瀝青乳液一號配方:乳化液的組成由亞硫酸鹽造紙廢液(pH值<7，比重1.28)12%，硫酸(工業(yè)用，比重1.83)1.2%，水86.8%;瀝青材料則為30#石油瀝青:200#石油瀝青=3:2;乳化液:瀝青材料=1:1(體積比)。

瀝青乳液二號配方:乳化液組成由硫化鈉蒸煮廢液(pH值>7，比重1.04)50%，硫酸(工業(yè)用，比重1.83)1.5%，水48.5%;瀝青材料由30#石油瀝青:200#石油瀝青=2:1組成;乳液則由乳化液:瀝青材料=1:1(體積比)組成。

②制備:瀝青乳液生產(chǎn)工藝的主要生產(chǎn)設備為狹縫式膠體磨，蒸氣鍋爐，瀝青加熱鍋，乳化液調配池，乳液貯存池。其生產(chǎn)過程為:按照配方將瀝青加熱至120~160℃，以降低瀝青的粘度。在另一容器內將配好的乳化液加熱到65~70℃，兩種材料經(jīng)過濾后按體積比1:1的關系同時放入膠體磨的進料漏斗中，瀝青和乳化液的混合料經(jīng)攪拌后。經(jīng)過0.1~0.5mm的狹縫后被乳化。乳液經(jīng)出口流入貯存池。

瀝青乳液的質量的好壞依賴于瀝青乳液的顏色、分散度、稀釋穩(wěn)定性等指標，因此在質量檢查時應分別檢驗這些指標。瀝青乳液的顏色以棕色為最好，棕黑次之，黑棕色最差，不易使用。分散度的檢驗可用玻璃棒插入瀝青乳液中，取出時待乳液不再下滴時，觀察玻璃棒上的漆膜，如果漆膜細膩不見顆粒，則分散度高，瀝青乳液質量為佳;反之，漆膜粗糙，分散度低，瀝青顆粒不夠均勻，不成膜，則瀝青乳化不好，或未乳化，不能使用。此時應檢查配方比例是否正確或膠體磨轉速是否正常，如沒有差錯應繼續(xù)研磨。稀釋穩(wěn)定性的檢驗一般在噴灑前按比例稀釋時，通過攪拌，如稀釋均勻，則穩(wěn)定性好，質量高;如果不易稀釋或極不均勻，則不易使用。經(jīng)過質量檢查后符合標準的乳液就是配制好的瀝青乳液，可以使用。

③噴灑:瀝青乳液用量各地不一，以每平方米幾克到每平方米幾百克都有，主要取決于當?shù)氐乃臈l件和風速，如果水文條件好，風較小，用量可小，否則應大。噴灑時，噴頭不要距地表過低或過高，一般lm左右為宜，否則會彩響噴灑質覺。不宜迎風和順風噴灑，迎風噴灑不易控制，并易濺得滿身瀝青，順風噴灑易使背風坡出現(xiàn)小蜂窩，造成質量不良，以側向略迎風噴灑為好。噴灑方式可采用全面噴灑法和帶狀噴灑法。如果噴灑瀝青與植物固沙同時進行時，應在栽上植株后立即噴灑在降水或噴水后噴灑瀝青效果更好。

④性能特點:瀝青乳液是當前各國應用化學固沙最廣泛?材料，它其有以下特點:A、用途廣泛:不僅作表層覆蓋，還可作沙地隔水層、系防滲漏層、沙地改良劑和沙地增溫劑等。B、作業(yè)簡便:在常溫下不凝固，可直接用機械施工。C、沒有毒害:對植物生長無影響。D、節(jié)約用量:與瀝青比較，一般可節(jié)省用量50~70%。E、價格較低:比一般化學治沙材料低1~2倍。但是瀝青乳液在使用中，因瀝青中的物質和樹脂易被大氣中氧、光、熱、水分和微生物等破壞，導致瀝青性能變壞，如軟化點升高，針入度下降，延伸度減少，使固結層逐漸變脆、發(fā)硬、失塑性、發(fā)生老化。以至最后開裂被風掏蝕、為了克服這些缺點，常加入改性劑如膠乳、高強度樹脂、硅藻土等，以提高它的抗性。

①組成:瀝青化合物是一種含有瀝青或粘油、水和礦物粉末(黃土、壤土、水泥或石灰)的暗棕色粘性混合物質。前蘇聯(lián)道路研究所哈薩克分所研制的一種固定流沙的化合物，其組成為瀝青MG~70/30或粘油30~50%;礦物粉30~40%，水30~35%。

②制備:將MG~70/30瀝青或枯油、礦物粉和水按規(guī)定的比例配好(一般30%~50%的瀝青或粘油，30%~50%的礦石粉，30%~35%的水，裝入灰漿攪拌機中進行強力攪拌即可制成)。

③噴灑:將制成的化合物進行稀釋，其稀釋比根據(jù)當?shù)厍闆r采用1:1~1:10，用泥漿泵噴灑在沙面上即可。噴灑量一般為6~81/m2滲入沙層厚度為10~30mm。一次用量不易太大，可分多次噴灑，間隔半月到兩月再噴。否則容易造成滲透不及或淌到低注處積聚，形成沙面瀝青沉淀不均勻。

①組成:油、水、乳化劑油酸、穩(wěn)定劑三乙醇胺。

②油~膠乳溶液制備:將油100份，水15~30份，油酸2~4份，三乙醇胺1~2份(其中油酸和三乙醇胺分別起到乳化劑和穩(wěn)定劑的作用)混合在一起裝入攪拌機中，然后以50轉/分的速度，轉動15~20分鐘。即可制成良好穩(wěn)定性的油一膠乳液，這種乳液可以貯存一年半而不分離。

③噴灑:油~膠乳(OLE)固沙，目的在于以簡單的方法使少量的橡膠乳液分布在大面積的沙面上，同時還能得到強性較高的膜。另外將膠乳加入油乳液中，還能改善膠乳的工藝特性，提高噴灑時抗硬水稀釋性質和防止通過細小噴嘴時發(fā)生凝聚作用?？梢灾苯佑门渲坪玫挠蛜膠乳溶液向沙面上噴灑，要使流沙在6m/s風速下不發(fā)生移動現(xiàn)象，膠乳用量為17.5g/m2，風速較高時((10~12m/s)，膠乳用量應增加到26.0~28.5g/m2。

①組成:生泥炭、土堿或石灰、水。

②泥炭膠液制備:制取泥炭膠液可用抽出法。取生泥炭10份，土堿或石灰1份，水100份用鐵鍋煮2~3h，去掉殘渣得膠液。

③噴灑:每平方厘米噴灑0.2~0.35m1(每畝用量1~2噸)的泥炭膠曬干后，在沙面上既形成1~2mm厚的暗褐色膠結層，不帶泥炭殘渣的膠液曬干后膠結層很硬，每平方厘米抗壓力可達1300~1600g，能抵抗12.16m/s風速。

④泥炭膠固沙的特點:沙區(qū)低濕沼澤有較為豐富的泥漿資源，可把泥炭經(jīng)過處理得到的有機膠液用于固沙。把這種膠液噴灑在沙丘上能獲得較好的固沙效果。由于制造泥漿膠液操作方法簡單，在有泥炭資源的地區(qū)可用于固沙。

①組成:高分子聚合物材料屬于水溶性或油溶性化學膠結物質，通常使用的有聚丙烯酞胺、聚乙烯醇，聚酷酸乙烯乳液等多種。

②制備:根據(jù)所采用的治沙液的特征，確定是否需要加工處理。如聚丙烯酸胺通常有粉狀和粘稠狀水溶液兩種，可按1:5或1:10的比例稀釋后直接噴灑。

③噴酒:在水源條件好的地區(qū)，可先用水或乳化劑的稀榕液濕潤沙面，以增加噴灑液的滲透深度;噴灑速度不宜太快，也不宜太慢，使噴出的溶液能均勻滲入沙層;一般在較熱季節(jié)進行噴灑，使化學藥液有較好的滲透速度和滲透深度。噴后注意保持沙面穩(wěn)定，嚴禁人畜踐踏破壞。

④特點:使用高分子聚合物固定流沙，處理手續(xù)和施工簡便，可改善勞動條件和縮短工期。聚乙烯醉和聚和酸乙烯乳液溶解稀釋后即可直接用于固沙。

常見化學膠結物有瀝青乳劑、油葉巖礦液、合成樹脂、合成橡膠等，也可使用一些天然有機物，如褐煤、泥炭、城市垃圾廢物、樹脂等。