专利名称：：一种土质边坡的植生土壤稳定剂及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种建筑材料，特别是指一种土质边坡的植生土壤稳定剂，本发明还涉及这种土壤稳定剂的制备方法。
背景技术：
：土壤稳定剂是一种新型的土壤固化材料，它通过改变土壤分子的排列组合，在分子间形成水不能通过的网膜，再利用土壤自身的粘性达到稳定土壤，提高土壤承载力，防止水渗透，加速土壤自然石化的目的。因此土壤稳定剂的使用对水土流失、土地沙漠化等生态环境问题的解决都可以起到良好的作用。到20世纪80年代，人们已经对现有的合成类高分子土壤结构稳定剂有了充分的认识。到1996年，聚丙烯酰胺作为土壤稳定的保水剂在美国得到了大量的推广应用。与此同时，出于降低成本和环境友善性等方面的考虑，人们还对天然高分子改性产物的土壤稳定作用进行了研究；并将高分子土壤结构稳定剂的应用研究逐步扩展到治理沙漠、裸土固定、工程建设等方面。土壤结构稳定的不同目的则决定了对土壤稳定剂组份的选择。例如，道路工程首先考虑的是土壤的机械强度，因此所用的土壤稳定剂需要能在施用后形成交联的不溶性结构。而在沙漠化土壤的稳定剂则希望聚合物具有良好的与水结合的能力以抑制水分蒸发。但是植生土壤的稳定剂却还需要使土壤具有良好的渗水性和孔隙结构。并且土质边坡土壤的稳定剂还需要使土壤具有良好的水稳定性来抗雨水冲刷。
发明内容本发明的目的是针对上述各种不同需求的土壤稳定剂提供一种土质边坡的植生土壤稳定剂。本发明的另一个目的是提供上述土壤稳定剂的制备方法。一种土质边坡的植生土壤稳定剂，其原料的重量份数为桐油22-42份，乳化剂1-3份，植物非淀粉多糖1-5份，保水剂1-5份，水55-65份。所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠中的一种或两种组成的复配物。所述的植物非淀粉多糖为半纤维素、纤维素醚中的一种。所述的纤维素醚为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种。所述的保水剂为淀粉改性的丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物中的一种。一种土质边坡的植生土壤稳定剂的制备方法，其步骤包括1)向重量份数为1-5份的植物非淀粉多糖和重量份数为1-5份的保水剂中加入重量份数为55-65份的温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解；2)向步骤1)的混合物中加入重量份数为1-3份的乳化剂，搅拌均勻；3)向步骤2)的混合物中加入重量份数为22-42份的桐油，搅拌混合直到得到乳状液，所述乳状液即为所述植生土壤稳定剂。所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠中的一种或两种组成的复配物。所述的植物非淀粉多糖为半纤维素、纤维素醚中的一种。所述的保水剂为淀粉改性的丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物中的一种。步骤(3)中的搅拌混合可用乳化机或高速搅拌机混合。本发明是以来源于植物的桐油为主要原料，辅助乳化剂、保水剂，材料对环境没有任何有害影响，是一种绿色环保的土壤固化材料。本发明以植物油脂和纤维素衍生物为土壤粘结组份，以高分子材料为土壤保水稳定组份及辅助乳化剂构成植生土壤稳定剂，应用于土壤后，与土壤颗粒发生物化作用，可明显提高土壤颗粒的水稳定性和强度，使土壤的抗冲刷性能增强，同时提高了土壤的保湿性能，促进植物的生长。因此适用于土质边坡的植生土壤，具有很强的实用性。具体实施例方式以下通过具体实施例来进一步说明本发明实施例1向重量份数为5份的半纤维素和重量份数为5份的保水剂丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物中加入重量份数为65份的60°C温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解。再向混合物中加入重量份数为3份的乳化剂，所述乳化剂为TX-10与十二烷基硫酸钠质量比为11的混合物，然后搅拌均勻。最后向混合物中加入重量份数为22份的熟桐油，在高速搅拌机搅拌下混合直到得到乳状液。所述乳状液即为所述土质边坡的植生土壤稳定剂样品Io实施例2向重量份数为4份的甲基纤维素和重量份数为5份的保水剂淀粉改性的丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物中加入重量份数为60份的50°C温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解。再向混合物中加入重量份数为3份的乳化剂，所述乳化剂为0P-15与十二烷基硫酸钠质量比为52的混合物，然后搅拌均勻。最后向混合物中加入重量份数为28份的熟桐油，在乳化剂搅拌下混合直到得到乳状液。所述乳状液即为所述土质边坡的植生土壤稳定剂样品2。实施例3向重量份数为1份的羧甲基纤维素和重量份数为2份的保水剂聚丙烯酰胺中加入重量份数为60份的40°C温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解。再向混合物中加入重量份数为2份的乳化剂，所述乳化剂为NP-9，然后搅拌均勻。最后向混合物中加入重量份数为35份的生桐油，在高速搅拌机搅拌下混合直到得到乳状液。所述乳状液即为所述土质边坡的植生土壤稳定剂样品3。实施例4向重量份数为1份的羟乙基纤维素和重量份数为1份的保水剂聚丙烯酸钠中加入重量份数为55份的30°C温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解。再向混合物中加入重量份数为1份的乳化剂，所述乳化剂为NP-12与十二烷基硫酸钠质量比为21的混合物，然后搅拌均勻。最后向混合物中加入重量份数为42份的生桐油，在乳化剂搅拌下混合直到得到乳状液。所述乳状液即为所述土质边坡的植生土壤稳定剂样品4。实施例5向重量份数为1份的羟甲基纤维素和重量份数为1份的保水剂聚丙烯酸钠中加入重量份数为55份的30°C温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解。再向混合物中加入重量份数为1份的乳化剂，所述乳化剂为NP-12与十二烷基硫酸钠质量比为21的混合物，然后搅拌均勻。最后向混合物中加入重量份数为42份的生桐油，在乳化剂搅拌下混合直到得到乳状液。所述乳状液即为所述土质边坡的植生土壤稳定剂样品5。实施例6向重量份数为1份的羧乙基纤维素和重量份数为1份的保水剂聚丙烯酸钠中加入重量份数为55份的30°C温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解。再向混合物中加入重量份数为1份的乳化剂，所述乳化剂为NP-12与十二烷基硫酸钠质量比为21的混合物，然后搅拌均勻。最后向混合物中加入重量份数为42份的生桐油，在乳化剂搅拌下混合直到得到乳状液。所述乳状液即为所述土质边坡的植生土壤稳定剂样品6。以海南省文昌地区的砂质粘土为例，所述砂质粘土的性质为湿密度1.92g/cm3，空隙率0.654，液限35.5%，塑性指数15.3。然后向所述砂质粘土中加入本发明的土壤稳定剂样品，再进行如下试验，试验结果如表1所示水稳定性实验将本发明的土壤稳定剂样品稀释成质量分数为15%的溶液，然后向所述粘土中加入上述溶液。按照安德里阿诺夫法，将制备好的待测土团粒在静水中浸泡，分别记录10分钟内每分钟崩解的土团粒数，计算土团粒水稳性。抗压强度试验将本发明的土壤稳定剂样品按体积比1100稀释，然后向所述粘土中加入上述溶液0.05%wt(以干土为基准)。在室内制备直径为60mm的试件，压实度为96%，采用液压式万能试验机测定无侧限抗压强度。抗冲刷性试验将本发明的土壤稳定剂样品稀释成质量分数为15%的溶液，然后向所述粘土中加入上述溶液。采用从雨水模拟装置，将改性土样放置于可调角坡架上，坡架角度控制为30°，进行冲刷试验时模拟降雨强度为60mm·h—1，降雨时间为半小时。植物生长性能试验试验选用常见景观绿化植被百喜草作为试验植被。先将草种撒在盛有所述土壤(^IOmm)的培养皿内，然后分别将用水稀释成浓度为15%的土壤稳定剂样品溶液按一定量(3L*m_2)喷洒在培养皿表面。喷洒后将培养皿放置于人工模拟气候箱中(温度28°C)。然后定期浇水养护，观察草种的发芽及生长情况。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表1本发明土壤稳定剂的效果试验结果从上述结果可以看出，由于本发明的水稳定性及抗冲刷性能很好，因此本发明的土壤稳定剂可以适用于土质边坡。并且通过植物生长性能的试验可以看出加入了本发明的土壤稳定剂的土壤会适合植被的生长条件，而相应只加入清水不加入本发明的土壤稳定剂的土壤中，尽管发芽率较高，植被的生长状况也良好，但是表面土壤颗粒会变细，并出现龟裂现象，因此本发明的土壤稳定剂具有明显的优越性，可以适用于植生土壤。并且加入了本发明的土壤抗压性也可以达到国家标准的边坡土壤要求，因此完全可以应用于实际工程中。权利要求一种土质边坡的植生土壤稳定剂，其原料的重量份数为桐油22-42份，乳化剂1-3份，植物非淀粉多糖1-5份，保水剂1-5份，水55-65份。2.根据权利要求1所述土质边坡的植生土壤稳定剂，其特征在于所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠中的一种或两种组成的复配物。3.根据权利要求1所述土质边坡的植生土壤稳定剂，其特征在于所述的植物非淀粉多糖为半纤维素、纤维素醚中的一种。4.根据权利要求1所述土质边坡的植生土壤稳定剂，其特征在于所述的纤维素醚为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种。5.根据权利要求1所述土质边坡的植生土壤稳定剂，其特征在于所述的保水剂为淀粉改性的丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物中的一种。6.一种土质边坡的植生土壤稳定剂的制备方法，其步骤包括1)向重量份数为1-5份的植物非淀粉多糖和重量份数为1-5份的保水剂中加入重量份数为55-65份的温水，在温水中溶胀，然后搅拌直到完全溶解；2)向步骤1)的混合物中加入重量份数为1-3份的乳化剂，搅拌均勻；3)向步骤2)的混合物中加入重量份数为22-42份的桐油，搅拌混合直到得到乳状液，所述乳状液即为所述植生土壤稳定剂。7.根据权利要求6所述土质边坡的植生土壤稳定剂的制备方法，其特征在于所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠中的一种或两种组成的复配物。8.根据权利要求6所述土质边坡的植生土壤稳定剂的制备方法，其特征在于所述的植物非淀粉多糖为半纤维素、纤维素醚中的一种。9.根据权利要求6所述土质边坡的植生土壤稳定剂的制备方法，其特征在于所述的保水剂为淀粉改性的丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯酰胺_丙烯酸钠共聚物中的一种。10.根据权利要求6所述土质边坡的植生土壤稳定剂的制备方法，其特征在于步骤3)中的搅拌混合可用乳化机或高速搅拌机混合。全文摘要本发明提供了一种土质边坡的植生土壤稳定剂，还提供了上述土壤稳定剂的制备方法，其步骤包括向重量份数为1-5份的植物非淀粉多糖和重量份数为1-5份的保水剂中加入重量份数为55-65份的温水，在温水中搅拌直到完全溶解。再加入重量份数为1-3份的乳化剂，搅拌均匀。最后加入重量份数为22-42份的桐油，搅拌混合直到得到乳状液，所述乳状液即为所述土壤稳定剂。本发明以来源于植物的桐油为主要原料，是一种绿色环保的土壤固化材料。本发明应用于土壤后，可明显提高土壤颗粒的水稳定性和强度，使土壤的抗冲刷性能增强，同时提高了土壤的保湿性能，促进植物的生长。因此适用于土质边坡的植生土壤，具有很强的实用性。文档编号C09K103/00GK101805615SQ20101012692公开日2010年8月18日申请日期2010年3月16日优先权日2010年3月16日发明者万昆,余国贤,廖波,李忠铭,王鑫,董建军,蒙志锦申请人:江汉大学;武汉昌辉科技开发有限公司