①组成:沥青乳液又叫乳化沥青,由石油沥青、乳化剂(用硫酸处理过的造纸废液或油酸钠)、水组成。沥青乳液一号配方:乳化液的组成由亚硫酸盐造纸废液(pH值<7,比重1.28)12%,硫酸(工业用,比重1.83)1.2%,水86.8%;沥青材料则为30#石油沥青:200#石油沥青=3:2;乳化液:沥青材料=1:1(体积比)。
沥青乳液二号配方:乳化液组成由硫化钠蒸煮废液(pH值>7,比重1.04)50%,硫酸(工业用,比重1.83)1.5%,水48.5%;沥青材料由30#石油沥青:200#石油沥青=2:1组成;乳液则由乳化液:沥青材料=1:1(体积比)组成。
②制备:沥青乳液生产工艺的主要生产设备为狭缝式胶体磨,蒸气锅炉,沥青加热锅,乳化液调配池,乳液贮存池。其生产过程为:按照配方将沥青加热至120~160℃,以降低沥青的粘度。在另一容器内将配好的乳化液加热到65~70℃,两种材料经过滤后按体积比1:1的关系同时放入胶体磨的进料漏斗中,沥青和乳化液的混合料经搅拌后。经过0.1~0.5mm的狭缝后被乳化。乳液经出口流入贮存池。
沥青乳液的质量的好坏依赖于沥青乳液的颜色、分散度、稀释稳定性等指标,因此在质量检查时应分别检验这些指标。沥青乳液的颜色以棕色为最好,棕黑次之,黑棕色最差,不易使用。分散度的检验可用玻璃棒插入沥青乳液中,取出时待乳液不再下滴时,观察玻璃棒上的漆膜,如果漆膜细腻不见颗粒,则分散度高,沥青乳液质量为佳;反之,漆膜粗糙,分散度低,沥青颗粒不够均匀,不成膜,则沥青乳化不好,或未乳化,不能使用。此时应检查配方比例是否正确或胶体磨转速是否正常,如没有差错应继续研磨。稀释稳定性的检验一般在喷洒前按比例稀释时,通过搅拌,如稀释均匀,则稳定性好,质量高;如果不易稀释或极不均匀,则不易使用。经过质量检查后符合标准的乳液就是配制好的沥青乳液,可以使用。
③喷洒:沥青乳液用量各地不一,以每平方米几克到每平方米几百克都有,主要取决于当地的水文条件和风速,如果水文条件好,风较小,用量可小,否则应大。喷洒时,喷头不要距地表过低或过高,一般lm左右为宜,否则会彩响喷洒质觉。不宜迎风和顺风喷洒,迎风喷洒不易控制,并易溅得满身沥青,顺风喷洒易使背风坡出现小蜂窝,造成质量不良,以侧向略迎风喷洒为好。喷洒方式可采用全面喷洒法和带状喷洒法。如果喷洒沥青与植物固沙同时进行时,应在栽上植株后立即喷洒在降水或喷水后喷洒沥青效果更好。
④性能特点:沥青乳液是当前各国应用化学固沙最广泛?材料,它其有以下特点:A、用途广泛:不仅作表层覆盖,还可作沙地隔水层、系防渗漏层、沙地改良剂和沙地增温剂等。B、作业简便:在常温下不凝固,可直接用机械施工。C、没有毒害:对植物生长无影响。D、节约用量:与沥青比较,一般可节省用量50~70%。E、价格较低:比一般化学治沙材料低1~2倍。但是沥青乳液在使用中,因沥青中的物质和树脂易被大气中氧、光、热、水分和微生物等破坏,导致沥青性能变坏,如软化点升高,针入度下降,延伸度减少,使固结层逐渐变脆、发硬、失塑性、发生老化。以至最后开裂被风掏蚀、为了克服这些缺点,常加入改性剂如胶乳、高强度树脂、硅藻土等,以提高它的抗性。
①组成:沥青化合物是一种含有沥青或粘油、水和矿物粉末(黄土、壤土、水泥或石灰)的暗棕色粘性混合物质。前苏联道路研究所哈萨克分所研制的一种固定流沙的化合物,其组成为沥青MG~70/30或粘油30~50%;矿物粉30~40%,水30~35%。
②制备:将MG~70/30沥青或枯油、矿物粉和水按规定的比例配好(一般30%~50%的沥青或粘油,30%~50%的矿石粉,30%~35%的水,装入灰浆搅拌机中进行强力搅拌即可制成)。
③喷洒:将制成的化合物进行稀释,其稀释比根据当地情况采用1:1~1:10,用泥浆泵喷洒在沙面上即可。喷洒量一般为6~81/m2渗入沙层厚度为10~30mm。一次用量不易太大,可分多次喷洒,间隔半月到两月再喷。否则容易造成渗透不及或淌到低注处积聚,形成沙面沥青沉淀不均匀。
①组成:油、水、乳化剂油酸、稳定剂三乙醇胺。
②油~胶乳溶液制备:将油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别起到乳化剂和稳定剂的作用)混合在一起装入搅拌机中,然后以50转/分的速度,转动15~20分钟。即可制成良好稳定性的油一胶乳液,这种乳液可以贮存一年半而不分离。
③喷洒:油~胶乳(OLE)固沙,目的在于以简单的方法使少量的橡胶乳液分布在大面积的沙面上,同时还能得到强性较高的膜。另外将胶乳加入油乳液中,还能改善胶乳的工艺特性,提高喷洒时抗硬水稀释性质和防止通过细小喷嘴时发生凝聚作用。可以直接用配制好的油~胶乳溶液向沙面上喷洒,要使流沙在6m/s风速下不发生移动现象,胶乳用量为17.5g/m2,风速较高时((10~12m/s),胶乳用量应增加到26.0~28.5g/m2。
①组成:生泥炭、土碱或石灰、水。
②泥炭胶液制备:制取泥炭胶液可用抽出法。取生泥炭10份,土碱或石灰1份,水100份用铁锅煮2~3h,去掉残渣得胶液。
③喷洒:每平方厘米喷洒0.2~0.35m1(每亩用量1~2吨)的泥炭胶晒干后,在沙面上既形成1~2mm厚的暗褐色胶结层,不带泥炭残渣的胶液晒干后胶结层很硬,每平方厘米抗压力可达1300~1600g,能抵抗12.16m/s风速。
④泥炭胶固沙的特点:沙区低湿沼泽有较为丰富的泥浆资源,可把泥炭经过处理得到的有机胶液用于固沙。把这种胶液喷洒在沙丘上能获得较好的固沙效果。由于制造泥浆胶液操作方法简单,在有泥炭资源的地区可用于固沙。
①组成:高分子聚合物材料属于水溶性或油溶性化学胶结物质,通常使用的有聚丙烯酞胺、聚乙烯醇,聚酷酸乙烯乳液等多种。
②制备:根据所采用的治沙液的特征,确定是否需要加工处理。如聚丙烯酸胺通常有粉状和粘稠状水溶液两种,可按1:5或1:10的比例稀释后直接喷洒。
③喷酒:在水源条件好的地区,可先用水或乳化剂的稀榕液湿润沙面,以增加喷洒液的渗透深度;喷洒速度不宜太快,也不宜太慢,使喷出的溶液能均匀渗入沙层;一般在较热季节进行喷洒,使化学药液有较好的渗透速度和渗透深度。喷后注意保持沙面稳定,严禁人畜践踏破坏。
④特点:使用高分子聚合物固定流沙,处理手续和施工简便,可改善劳动条件和缩短工期。聚乙烯醉和聚和酸乙烯乳液溶解稀释后即可直接用于固沙。
常见化学胶结物有沥青乳剂、油叶岩矿液、合成树脂、合成橡胶等,也可使用一些天然有机物,如褐煤、泥炭、城市垃圾废物、树脂等。