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皇马vs维戈塞尔塔回放: 一種沙漠土壤綜合改良方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201710734656.X

申請日:

20170824

公開號:

CN108934253A

公開日:

20181207

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01B79/02,C05G3/00,C05G3/04 主分類號: A01B79/02,C05G3/00,C05G3/04
申請人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
發明人: 馮起,劉蔚,郭瑞,賈冰,陳麗娟,郭小燕
地址: 730000 甘肅省蘭州市東崗西路320號,中科院寒旱所
優先權: CN201710734656A
專利代理機構: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 代理人: 范國鋒;談俊
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201710734656.X

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明提供了一種沙漠土壤綜合改造的方法,屬于沙漠土壤改良領域。所述方法將選定的沙漠區域分為依次環繞的三個治理區域,治理區域由內至外分別為種植區、固沙區以及防護區;種植區的沙漠土壤改造方法包括如下步驟:將高分子復合肥料與種植區表層沙漠土壤充分混合,然后,對種植區進行澆灌;待種植區土壤表層干燥后,進行播種和/或移栽植物;通過首先將沙漠規劃分區,并將沙漠土壤改造、固沙以及防風等多種措施綜合使用,不僅能夠有效的實現區域沙漠的沙土固定和改造,也為沙漠綜合治理改造提供了新的思路。

權利要求書

1.一種沙漠土壤綜合改造的方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:將選定的沙漠區域分為依次環繞的三個治理區域,治理區域由內至外分別為種植區、固沙區以及防護區;種植區的沙漠土壤改造方法包括如下步驟:將高分子復合肥料與種植區表層沙漠土壤充分混合,然后,對種植區進行澆灌;待種植區土壤表層干燥后,進行播種和/或移栽植物;其中,所述高分子復合肥料的制備包括如下步驟:將顆粒狀吸水樹脂、高分子肥料以及發泡劑混合后發泡熟化,然后粉碎,得到顆粒狀高分子復合肥料;固沙區的沙漠土壤改造方法為包括如下步驟:取固沙區表層沙漠土壤,然后,將聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚在水中溶解,并以所得溶液對固沙區進行澆灌;將所取表層沙漠土壤進行篩分,并分別得到粒徑小于0.2mm的沙漠土壤和粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤;將粒徑小于0.2mm的沙漠土壤與植物膠粉混合攪拌,并待澆灌后固沙區表面干燥后,均勻鋪于固沙區表面,然后再次進行澆灌;防護區土壤改造方法包括如下步驟:將固沙區篩分得到的粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤、石膏以及凝膠劑混合后成型,然后固化養護,得到沙磚,然后,將沙磚鋪設于防護區,形成擋風區。2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述高分子肥料為聚脲甲醛和聚亞異丁基二脲的混合物;其中,聚脲甲醛與聚亞異丁基二脲的質量比為(1~5):(2~3)。3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,熟化的溫度為150~170℃,熟化的時間為2~3h。4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,熟化的溫度為160℃,熟化的時間為2.5h。5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚的質量比為(1~2):(1~5):(1~3)。6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述沙漠土壤與石膏的質量比為100:(2~5)。7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述凝膠劑為水玻璃。8.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述凝膠劑的體積毫升數與沙漠土壤的質量克數的比例為1:(7~8)。9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述養護的溫度為90~100℃,養護的時間為24~36h。10.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,所述養護的溫度為100℃,養護的時間為24h。

說明書

技術領域

本發明涉及沙漠土壤改良領域,具體而言,涉及一種沙漠土壤綜合改良方法。

背景技術

在世界上存在大量的沙漠,我國的沙漠及荒漠化土地面積也非常巨大,嚴重威脅著人類的生存環境。我國從新中國成立以來,政府就始終致力于沙漠改造,也取得了巨大的成就,但由于氣候的變化、人類活動的影響,新的荒漠化土地也在不斷形成。

以往改造沙漠的主要做法就是在沙漠邊緣種植沙生植被及種植防護林,并逐步向沙漠腹地推進。然而,由于沙漠地區干旱少雨,沙生植被成活率不高,盡管人們在種植制備方面采取了多種技術手段和措施,但收效仍然不大。沙漠及荒漠化土地大面積存在,這也導致了城市空氣質量和環境的惡化。同時,沙漠面積不斷擴大,這也侵蝕了大量的耕地以及居住用地,據統計,從20世紀50年代至70年代,我國沙漠土地每年以平均1500余平方公里的速度擴大,進入20世紀,每年擴大的面積達到了2100平方公里,土地資源日益減縮十分嚴峻,土地沙漠化也成為制約沙漠地區工農業生產和社會經濟可持續發展的主要生態問題,甚至也制約著周邊地區甚至全國的可持續發展。

雖然現有技術中,采用了多種物理、化學以及生物的方法進行防沙和固沙的嘗試,但效果并不理想,所能夠起到的作用也十分有限,并不能滿足實際應用的需求。

有鑒于此,特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種沙漠土壤綜合改造的方法,所述的方法中,通過首先將沙漠規劃分區,并采用沙漠土壤改造、固沙和防風結合的方法進行沙漠土壤的綜合改造,從而能夠實現對沙漠土壤的有效改造。

為了實現本發明的上述目的,特采用以下技術方案:

一種沙漠土壤綜合改造的方法,所述方法包括如下步驟:

將選定的沙漠區域分為依次環繞的三個治理區域,治理區域由內至外分別為種植區、固沙區以及防護區;

種植區的沙漠土壤改造方法包括如下步驟:將高分子復合肥料與種植區表層沙漠土壤充分混合,然后,對種植區進行澆灌;待種植區土壤表層干燥后,進行播種和/或移栽植物;

其中,所述高分子復合肥料的制備包括如下步驟:將顆粒狀吸水樹脂、高分子肥料以及發泡劑混合后發泡熟化,然后粉碎,得到顆粒狀高分子復合肥料;

固沙區的沙漠土壤改造方法為包括如下步驟:取固沙區表層沙漠土壤,然后,將聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚在水中溶解,并以所得溶液對固沙區進行澆灌;

將所取表層沙漠土壤進行篩分,并分別得到粒徑小于0.2mm的沙漠土壤和粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤;

將粒徑小于0.2mm的沙漠土壤與植物膠粉混合攪拌,并待澆灌后固沙區表面干燥后,均勻鋪于固沙區表面,然后再次進行澆灌;

防護區土壤改造方法包括如下步驟:將固沙區篩分得到的粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤、石膏以及凝膠劑混合后成型,然后固化養護,得到沙磚,然后,將沙磚鋪設于防護區,形成擋風區。

可選的,本發明中,所述高分子肥料為聚脲甲醛和聚亞異丁基二脲的混合物;

其中,聚脲甲醛與聚亞異丁基二脲的質量比為(1~5):(2~3)。

可選的,本發明中,熟化的溫度為150~170℃,熟化的時間為2~3h。

可選的,本發明中,熟化的溫度為160℃,熟化的時間為2.5h

可選的,本發明中,聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚的質量比為(1~2):(1~5):(1~3)。

可選的,本發明中,所述沙漠土壤與石膏的質量比為100:(2~5)。

可選的,本發明中,所述凝膠劑為水玻璃。

可選的,本發明中,所述凝膠劑的體積毫升數與沙漠土壤的質量克數的比例為1:(7~8)。

可選的,本發明中,所述養護的溫度為90~100℃,養護的時間為24~36h。

可選的,本發明中,所述養護的溫度為100℃,養護的時間為24h。

與現有技術相比,本發明的有益效果為:

(1)本發明中,將沙漠土壤改造、固沙以及防風等多種措施綜合使用,能夠有效的實現區域沙漠的沙土固定和改造,也為沙漠綜合治理改造提供了新的思路;

(2)本發明中,通過對肥料、固沙試劑以及制磚試劑和條件的選擇和優化,從而能夠進一步優化沙漠土壤改造和防護效果。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述,但是本領域技術人員將會理解,下列實施例僅用于說明本發明,而不應視為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者,按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

現有的沙漠治理方法大多是以防風護沙為主,而對于沙漠土壤進行有機改造的方法并不多見。由于沙漠土壤的保水和保肥能力較差,因而在植物栽種的過程中,需要經常澆水和施肥,這不僅需要耗費大量的人力、物力,而且對于本身就即為缺水的沙漠地帶而言,這種灌溉也是難以實現的;同時,大部分施用的肥料無法被植物吸收利用,這本身也是一種資源的浪費,無法實現肥料的有效利用;進一步的,隨水分滲入地下的肥料也會污染沙漠區域的地下水源,造成更大的污染和破壞。

本申請中,首先將選定的沙漠區域分為依次環繞的三個治理區域,治理區域由內至外分別為種植區、固沙區以及防護區;

由于沙漠區域缺水現象較為嚴重,同時,考慮到植物種植以及生長對于水分的需求,以及運輸水所需人力和資源成本,因而,在距離水源地較遠的沙漠區域,種植區的面積不宜過大。待種植區中植物生長情況良好,且逐漸形成了比較穩定的生態體系后,可以適當的擴大種植區域;在種植區內,通過植物生長生根,能夠起到一定的固沙作用;同時,植物枝葉脫落腐化形成的營養土質,也能夠有效改善沙漠土壤土質,這為進一步豐富生物群落也提供了便利。

本發明中,所用高分子復合肥是一種將高分子肥料和高吸水性樹脂通過發泡有機結合起來的復合肥料。由于高分子復合肥的發泡結構具有一定的孔隙,因而,當高吸水性樹脂與水充分接觸后,能夠吸水膨脹,并形成凝膠結構,而這種凝膠結構還能夠進一步與沙土形成團粒結構,這也能夠起到一定的護沙效果。同時,由于高分子肥料具有良好的緩釋作用,植物吸收養分的速度與肥料釋放的作用基本相當,因而也能夠有效的被植物吸收利用,減少浪費和其所帶來的污染。進一步的,植物根系通過孔隙結構能夠深入高分子復合肥結構內部,并從吸水樹脂中獲取所需水分和營養物質。

高分子復合肥料的制備步驟具體如下:將顆粒狀吸水樹脂、高分子肥料以及發泡劑混合后發泡熟化,然后粉碎,得到顆粒狀高分子復合肥料;

其中,原料顆粒狀吸水樹脂為顆粒狀高吸水樹脂;優選的,所述顆粒狀吸水樹脂為接枝纖維素、羧化甲基纖維素,或者聚乙烯醇類樹脂;更優選的,所述顆粒狀吸水樹脂的吸水倍率為500~1000倍;

所述吸水樹脂高分子肥料為質量比為(1~5):(2~3)的聚脲甲醛和聚亞異丁基二脲混合物;同時,相較于單一的高分子肥料而言,這種復合肥料能夠有效提高種子的發芽率,還能夠促進植物的生長和生根發育;

進一步優選的,所述顆粒狀吸水樹脂、聚脲甲醛和聚亞異丁基二脲的質量克數比為5:(1~2):(3~4)。

所述發泡劑優選的為聚氨酯發泡劑,同時還可以包含一定的發泡助劑。

向發泡劑中添加發泡助劑后,攪拌均勻,然后加入顆粒狀吸水樹脂和高分子肥料,并繼續攪拌混勻,然后待混合體系發白后,將其倒入模具內,并在150~170℃條件下熟化2~3h,冷卻后粉碎,即為高分子復合肥料。

進一步的,本發明中,所述表層土壤的土壤層厚度為15~20cm。

所述固沙區圍繞著種植區設置,固沙區設置的目的是為了將種植區周邊的沙土有效固定,從而避免由于周邊地區風沙給種植區植物和土壤所產生的影響(例如風沙堆積將植物掩埋等)。

本發明中,固沙是通過以下兩個手段實現的:

一方面,是將沙漠土壤與植物膠粉混合,然后進行灌溉,當混合有植物膠粉的沙漠土壤干燥后,就會形成一層固結層結構,從而起到良好的表層沙漠土壤固定作。相較于現有技術中所使用的合成固沙劑,使用植物膠粉顯然更加環保。同時,由于植物膠粉的粘結力較小,因而,為了提高固結層的強度,因而需要使用粒徑較小的沙土作為混合所用原料,并優選的使用粒徑小于0.2mm的沙漠土壤進行混合;更優選的,本發明中所用植物膠粉為沙蒿膠粉。

另一方面,由于固沙劑僅能起到表層沙漠土壤的固定作用,因而,為了進一步提高固沙效果,還需要進一步對深層沙漠土壤進行固定,從而實現沙漠土壤的長效、綜合固定。將聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚按照(1~2):(1~5):(1~3)的質量比在水中溶解后,將所得溶液在除去表層沙漠土壤的固沙區進行噴灑澆灌,并使得溶液深滲入土壤中,當溶液干燥后,其中所包含的水溶性粘性化合物能夠有效的粘附周圍沙土,從而起到良好的固沙作用。

防護區設置于固沙區外,主要是通過堆積沙磚形成擋風層,并通過物理擋風以達到護沙的目的;

沙磚所用原料主要為篩選后剩余的粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤,使用大顆粒沙漠土壤制備的沙磚滲水效果更優,有利于維持周圍土壤濕度;

進一步的,沙磚原料還包括石膏,石膏的使用能夠減少沙磚制備中凝膠劑的用量,同時也不會降低沙磚的抗壓強度;優選的沙漠土壤與石膏的質量比為100:(2~5);

優選的,所述凝膠劑的體積毫升數與沙漠土壤的質量克數的比例為1:(7~8);更優選的,所述凝膠劑為水玻璃;

優選的,所述固化為噴灑固化劑固化;更優選的,所述固化劑為三氯化鋁溶液;

優選的,所述養護的溫度為90~100℃,養護的時間為24~36h;通過對養護溫度的選擇和調整,也能夠有效提高沙磚的抗壓強度。

沙磚的基本原料為選定沙漠區域的大顆粒沙漠土壤,這樣能夠實現對沙漠資源的充分利用,做到“以沙治沙”,既經濟,又環保。

同時,隨著種植區生態環境的改善以及植物種群的不斷豐富和土質的改良,可以進一步擴大種植區范圍,并逐步在固沙區內進行植物種植;同時,原有的固沙區以及防護區也可以相應的擴大面積,最終實現大規模區域的沙漠改造。

實施例1

將選定的沙漠區域分為依次環繞的三個治理區域,治理區域由內至外分別為種植區、固沙區以及防護區;

按照00.05%的比例,將高分子復合肥料與種植區表層沙漠土壤充分混合,然后,對種植區進行澆灌;待種植區土壤表層干燥后,播種沙蒿籽;

其中,所述高分子復合肥料的制備步驟如下:按照質量克數比為5:2:3的比例,分別稱取適量顆粒狀吸水樹脂(聚乙烯醇類高吸水樹脂,吸水倍率為800)、聚脲甲醛和聚亞異丁基二脲;然后,向發泡劑中添加發泡助劑后,攪拌均勻,然后加入顆粒狀吸水樹脂和高分子肥料,并繼續攪拌混勻,然后待混合體系發白后,將其倒入模具內,并在160℃條件下熟化2.5h,冷卻后粉碎,即為高分子復合肥料。

取固沙區表層沙漠土壤,然后,將聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚按照質量比1:2:1的比例,分別稱取適量各原料,然后在適量水中溶解,并以所得溶液對出去表層沙漠土壤的固沙區進行澆灌;

將所取表層沙漠土壤進行篩分,并分別得到粒徑小于0.2mm的沙漠土壤和粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤;

將粒徑小于0.2mm的沙漠土壤與沙蒿膠粉混合攪拌,待澆灌后固沙區表面干燥后,均勻鋪于固沙區表面,然后再次進行澆灌。

將固沙區篩分得到的粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤和石膏按照100:5的比例混合,然后按照體積毫升數與質量克數的比例為1:8的比例,向沙漠土壤和石膏的混合物中加入硅酸鈉,并混合壓模成型;然后,在表面噴灑三氯化鋁溶液進行固化;最后,在溫度為100℃條件下養護24h得到沙磚;將沙磚鋪設于防護區,形成擋風區。

經如上所述改造后,所述沙漠區域能夠形成最外層為沙磚擋風區,中間層為復合固沙區,以及最內層為植物種植區的復合改造區域。

實驗例1

(1)發芽實驗(本組實驗中,所用沙漠土壤均選自同一沙漠區域)

按照實施例1方法制備高分子復合肥料;然后在沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤1;

按照質量克數比為1:1:1的比例,分別稱取適量顆粒狀吸水樹脂(聚乙烯醇類高吸水樹脂,吸水倍率為800)、聚脲甲醛和聚亞異丁基二脲;并按照實施例1方法制備高分子復合肥料;然后在沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤2;

按照質量克數比為1:1的比例,分別稱取適量顆粒狀吸水樹脂(聚乙烯醇類高吸水樹脂,吸水倍率為800)和聚脲甲醛;并參照實施例1方法制備高分子復合肥料;然后在與實驗組1相同的沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤3;

按照質量克數比為1:1的比例,分別稱取適量顆粒狀吸水樹脂(聚乙烯醇類高吸水樹脂,吸水倍率為800)和聚亞異丁基二脲;并參照實施例1方法制備高分子復合肥料;然后在與實驗組1相同的沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤4;

按照質量克數比為5:2:3的比例,分別稱取適量顆粒狀吸水樹脂(聚乙烯醇類高吸水樹脂,吸水倍率為1500)、聚脲甲醛和聚亞異丁基二脲;并按照實施例1方法制備高分子復合肥料;然后在沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤5;

稱取適量與實驗組1相同的沙漠土壤,記為對照土壤1。

分別取2000g各組土壤,然后裝入容器中,并以適量水進行澆灌;待土壤表面干燥后,埋入200粒沙蒿種子;然后,在自然光照的室內條件下進行實驗,試驗期間每5d澆水一次,共培育20d;然后分別統計和計算各組出苗時間、出苗率以及幼苗平均高度,結果如下表所示:

實驗組 出苗時間(d) 出苗率(%) 幼苗高度(cm) 實驗土壤1 6 38 3.65 實驗土壤2 6 30 3.13 實驗土壤3 8 26 2.63 實驗土壤4 7 22 3.01 實驗土壤5 7 31 3.36 對照土壤1 10 12.5 2.24

由表格中對比數據可知,本發明高分子復合肥料能夠有效促進種子發芽和植株生長;同時,高分子復合肥料中吸水樹脂和高分子肥料的選擇和原料比例都會對于發芽和植株成長產生影響;只有選用適宜的吸水樹脂和肥料,并達到適宜的原料配比,才能夠達到預期的效果。

然后,在不同熟化條件下制備高分子復合肥料,并測試其性能;

實驗組6:按照實施例1的方法制備高分子復合肥料,在實驗組6中熟化的溫度控制在150℃,熟化的時間控制在3h;然后在沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤6;

實驗組7:按照實施例1的方法制備高分子復合肥料,在實驗組7中熟化的溫度控制在170℃,熟化的時間控制在2h;然后在沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤7;

實驗組8:按照實施例1的方法制備高分子復合肥料,在實驗組8中熟化的溫度控制在170℃,熟化的時間控制在3h;然后在沙漠土壤中添加0.5%的高分子復合材料,記為實驗土壤8;

實驗組9:按照實施例1的方法制備高分子復合肥料,在實驗組9中熟化的溫度控制在200℃,熟化的時間控制在2h;然后在沙漠土壤中添加2%的高分子復合材料,記為實驗土壤9;

實驗組10:按照實施例1的方法制備高分子復合肥料,在實驗組10中熟化的溫度控制在120℃,熟化的時間控制在5h;然后在沙漠土壤中添加2%的高分子復合材料,記為實驗土壤10;

然后,按照如前的方法培養沙蒿種子,并分別統計和計算各組出苗時間、出苗率以及幼苗平均高度,結果如下表所示:

實驗組 出苗時間(d) 出苗率(%) 幼苗高度(cm) 實驗土壤6 7 31 3.21 實驗土壤7 7 27 3.09 實驗土壤8 8 28 2.63 實驗土壤9 10 15 2.42 實驗土壤10 9 17 2.36

由如上的對比數據可知,熟化條件對于高分子肥料的性能影響較大,在不同條件下熟化的到的高分子肥料的保水和肥力也有這一定的差異,進而對于沙蒿種子發芽和生長促進的作用功效也不盡相同,而按照本發明所述溫度和時間等條件處理得到的高分子肥料具有最佳的植物生長促進作用。

(2)土壤固定實驗

按照聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚的質量比為1:1:1的比例分別稱取各原料,然后溶于水中,記為實驗組1;

取適量聚乙二醇,然后溶于水中,記為實驗組2;

取適量纖維素醚,然后溶于水中,記為實驗組3;

按照聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉質量比為1:1的比例,分別稱取適量各原料,然后溶于水中,記為實驗組4;

按照聚乙二醇、纖維素醚質量比為1:1的比例,分別稱取適量各原料,然后溶于水中,記為實驗組5;

按照聚羧甲基纖維素鈉、纖維素醚質量比為1:1的比例,分別稱取適量各原料,然后溶于水中,記為實驗組6;

按照聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚的質量比為5:2:1的比例分別稱取各原料,然后溶于水中,記為實驗組7;

按照聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚的質量比為1:3:5的比例分別稱取各原料,然后溶于水中,記為實驗組8;

按照聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉和纖維素醚的質量比為2:3:4的比例分別稱取各原料,然后溶于水中,記為實驗組9;

按照水溶液中混合制劑與沙漠土壤的質量比例為1:200的比例,分別將各實驗組溶液與沙漠土壤混合,然后烘干,并對各組烘干后的混合土壤進行抗壓強度測試,分別在烘干后土壤取5個點進行測試,并計算平均值,結果如下表所示:

實驗組 抗壓強度(Mpa) 實驗組1 0.24±0.02 實驗組2 0.07±0.03 實驗組3 0.11±0.02 實驗組4 0.13±0.03 實驗組5 0.17±0.01 實驗組6 0.15±0.03 實驗組7 0.19±0.02 實驗組8 0.20±0.01 實驗組9 0.17±0.03

由如上結果可見,實驗組1中烘干后土壤的抗壓強度最高,而以單一原料或者按照其他原料配比所得的土壤固定試劑的土壤固定效果明顯不如實驗組1;

由此可見,土壤固定試劑中所用到的原料以及原料配比對于土壤固定效果具有較大的影響,而按照本發明進行土壤固定試劑的原料選擇以及配比能夠獲得滿足實際固沙需要的使用效果。

(3)沙磚強度實驗

將粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤和石膏按照100:5的比例混合,然后按照硅酸鈉體積毫升數與質量克數的比例為1:8的比例,向沙漠土壤和石膏的混合物中加入硅酸鈉,然后按照實施例1中所述方法制備沙磚,記為實驗組1;

將粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤加入硅酸鈉,硅酸鈉的體積毫升數與沙漠土壤質量克數的比例為1:8,然后按照實施例1中所述方法制備沙磚,記為對照組1;

將粒徑大于等于0.2mm的沙漠土壤加入硅酸鈉,硅酸鈉的體積毫升數與沙漠土壤質量克數的比例為1:7,然后按照實施例1中所述方法制備沙磚,記為對照組2;

分別對實驗組1、對照組1以及對照組2的沙磚進行強度測試,結果如下表所示:

實驗組 抗壓強度(Mpa) 實驗組1 5.2 實驗組2 4.3 實驗組3 5.0

由如上的實驗對比數據可見,在達到相同抗壓強度的情況下,石膏的加入能夠有效減少沙磚制備過程中凝膠劑的使用,而這也能夠降低沙磚制備的成本。

然后,在不同條件下養護后,測試砂磚的強度,具體如下:

實驗組4:按照實施例1方法制備砂磚,其中養護溫度控制在90℃,養護時間控制在24h;

實驗組5:按照實施例1方法制備砂磚,其中養護溫度控制在90℃,養護時間控制在36h;

實驗組6:按照實施例1方法制備砂磚,其中養護溫度控制在100℃,養護時間控制在36h;

實驗組7:按照實施例1方法制備砂磚,其中養護溫度控制在120℃,養護時間控制在24h;

實驗組8:按照實施例1方法制備砂磚,其中養護溫度控制在120℃,養護時間控制在36h;

分別對實驗組4-8的沙磚進行強度測試,結果如下表所示:

實驗組 抗壓強度(Mpa) 實驗組4 4.5 實驗組5 4.7 實驗組6 4.9 實驗組7 4.5 實驗組8 4.1

由上表的數據對比可知,養護溫度、養護時間等條件對于砂磚的抗壓強度同樣具有較大的影響,而按照本發明方法進行砂磚養護,不僅養護條件更為溫和,而且所制得的砂磚同樣也具有良好的抗壓強度,能夠滿足擋風墻等建筑的使用。

進一步的,將100塊實驗組1的沙磚放置于干旱(年均降雨量小于30m l),且日照長(年均日照大于2500h),風沙大(平均風速5~6m/s)的沙漠區域,放置1年后,沙磚表面并未出現裂紋,也未出現表面磨損的現象。進一步對沙磚的抗壓強度進行測試,并計算平均值,結果顯示,在沙漠區域放置1年的沙磚仍能夠保持5.1MPa左右的抗壓強度。

本發明中,通過將防風、固沙以及沙漠土壤改造等措施綜合利用,從而能夠有效的實現對沙漠的一體化改造和處理,這也為沙漠土壤的改良和有效利用提供了新的思路。

盡管已用具體實施例來說明和描述了本發明,然而應意識到,在不背離本發明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權利要求中包括屬于本發明范圍內的所有這些變化和修改。

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一種 沙漠 土壤 綜合 改良 方法
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