Файл: Обеспыливание автомобильных дорог и аэродромов..pdf

пленка легко рвется. В связи с этим рекомендуется разбавлять эмульсию водой так, чтобы содержание битума в ней было не более 10—(15%. Целесообразно применять и менее вязкие битумы, например БН-1. Норма розлива составляет 0,6—1,0 кг/м2, прони­ кание в песок— 30 мм.

Семена следует высевать осенью или ранней весной. В течение1 первого лета после посева трав нужно провести один-два допол­ нительных розлива эмульсии с половинной нормой расхода. В по­ следующие годы повторять розливы не нужно.

Для розлива используются навесные дождевальные машины типа ДДН-45, ДДН-50, ДДА-69 на базе гусеничных тракторов. В комплекте с ними используются подвижные емкости по 6—8 ж3 для приема концентрированной эмульсии, воды и рабочего раз­ бавленного раствора, а также насос для перекачки эмульсии иэ приемной в расходную емкости. Разбавление эмульсии происхо­ дит самопроизвольно на ходу заполнения емкости.

Закрепление сырой нефтью. Данные о результатах закрепле­ ния песка сырой вязкой нефтью противоречивы. По одним сооб­ щениям нефть токсична и подавляет развитие растительности [37]. По другим данным растительность все же пробивается сквозь за­ крепленную корку и со временем образуется покров [90].

По данным работы [90] сырая Мангышлакская нефть с вязко­ стью C 6Q—4,1° по Энглеру (температура +70°С) хорошо распре­

деляется в песке, температура которого должна составлять при­ мерно 45—60° С. Укрепленная корка допускает рост травы. Стои­ мость укрепления составляет около 500 руб/га.

В работе [93] описаны полевые опыты на железной дороге ли­ нии Мангышлак—Узѳнь. Местные грунты были представлены су­ песями, толща которых составляла 45—50 см. Ниже лежали мел­ кие пески. Насыпь железной дороги подвергалась заносам до го­ ловок рельс. Закрепление производилось Мангышлакской нефтью,, розлив которой осуществляли с помощью установки на железно­ дорожном ходу — пескозакрепительного поезда. Оборудование состояло из трех цистерн по 50 ,м3 и дождевальной системы с на­

с каждой стороны пути. Работы проводились летом при темпера­

По данным Туркменского института пустынь ветровая эрозия при использовании нефтей прекращается после формирования тонкой корочки, появляющейся в результате окисления и прохож­ дения фотохимических реакций в нефти. Толщина корочки состав­ ляет всего 0,2—0,5 мм, а прочность на продавливание — 1— 2 кГ/см2.

1 2 $

Применение чистых нефтей целесообразно только при большом количестве в них смолистых и аефальтеновых веществ. Если та­ ких веществ мало, то целесообразно добавлять гудроны и кре­ кинг-мазуты. Мангышлакскад нефть не нуждается в добавках. Хорошими свойствами для закрепления песков обладает также высокоомолистая Джармургацская нефть.

В работе [93] приведены результаты испытаний закрепленного песка ветропесчаным потоком со скоростью от 5 до 20 м/сек и продолжительностью воздействия от '2 до 5 ч, согласно которым потерн на износ песка, закрепленного Джаркурганской нефтью, были равны 9,7%, а Мангышлакской — 24%.

Закрепление синтетическими полимерами и латексами. В свя­ зи с освоением массового производства относительно дешевых синтетических продуктов, пригодных для поверхностного закреп­ ления песков, были произведены эксперименты в лабораторных и полевых условиях. Эти эксперименты доказали, что при исполь­ зовании синтетических полимеров может быть получен достаточно высокий эффект при затратах денежных средств и труда пример­ но таких же, какие требуются для закрепления песков битумной эмульсией. Главное преимущество в данном случае состоит в не­ токсичности образуемой пленки для растений и возможности сни­ жения расхода привозных материалов.

Среди полимеров, в первую очередь, исследовали полиакрил­ амид [90]. Это — линейный полимер, формула которого имеет вид:

(—СН,—СН—)„

I

с = о

I

N H 2

Он растворяется в горячей воде при интенсивном перемешива­ нии, а также может быть растворен при помощи эмульсификатора ТашИИТ. При этом получается раствор концентрации 0,6—4,0% с вязкостью С 6ц—3,5 сек. Глубина пропитки таким раствором со­

6000 руб., что делает этот материал на ближайшее время некон­ курентоспособным с битумом и нефтями.

Более перспективными материалами являются синтетические латексы. Опыты с латексами производились в СССР и за рубе­ жом.

Английская фирма производила закрепление песчаных дюн на северном берегу графства Норфолк и в Сауспорте в Великобри­ тании. По опубликованным данным1 расход латекса составил

! Брошюра английской фирмы Ай-Си-Ай на выставке «Химия». Москва, 1964.

124

8 г/м2. Латекс образует поверхностную корку, которая может про­ тивостоять действию дождя интенсивностью 50—70 мм[ч и про­ должительностью до 80 ч, т. е. может противостоять размываю­ щему действию слоя осадков около 4800 мм, выпадающего на про­ тяжении этого времени.

Фирма применяла масляно-латексную эмульсию, которую рас­ пыляли с помощью ранцевых и тракторных опрыскивателей после того, как производился рассев семян травы. Пленка не мешала росту растений, которые со временем образовали густой защит­ ный покров.

Известно также, что плотная поверхностная корка, которая образуется в песчаных пустынях после выпадения небольших дождей, путем обработки латексом может быть сделана водоне­ проницаемой.

Агрофизическим институтом ВАСХНИЛ проводились лабора­ торные и полевые эксперименты с дивинилстиролыіыми латексами СКС-50, СКС-65 ГП и латексами других типов (СКД-1, СКС-30 ПХ, СКС-65 П). Латексы применяли в чистом виде и в смеси с техническими маслами: вазелиновым (ГОСТ 1840—51) и веретен­ ным (ГОСТ 1707—51). Из латексов и масел приготавливали эмульсию следующего состава: масла— 100, воды— Г5—30, олеи­

Опыты показали, что нанесение латекса на поверхность почвы не меняет существенно пористости. После образования укреплен­ ного слоя водопроницаемость грунта и впитывание воды остаются достаточно высокими. Резкое возрастание ветроустойчивости на­ блюдается при повышении дозы до 10—20 г/м2. Нанесение латек­ сов может успешно производиться с помощью опрыскивателя типа ГАН-15 на тракторе «Беларусь».

Лабораторные опыты по закреплению песка чистым и разбав­ ленным латексом проводились также в МИСИ им. Куйбышева в 1966—1967 гг. [103 *].

В предварительных опытах по выбору наилучшей технологии обработки песка латексом были испытаны три метода введения

.латекса в грунт: чистый латекс в сухой песок; латекс, разбавлен­ ный водой, в сухой песок; чистый латекс в предварительно увлаж­ ненный песок.

В этих сериях опытов песок перемешивали с жидкими компо­ нентами вручную. Смесь затем укладывали в металлическую форму диаметром 61 мм и утрамбовывали до отказа на приборе стандартного уплотнения. После этого из утрамбованной смеси вырезали цилиндрический образец, который помещали в термо­ стат с температурой +'80° С или выдерживали 30—40 суток на открытом поддоне при комнатной температуре. Для получения

* Применялся латекс «Индекс-103», описание которого приводится ниже.

125

сопоставимых результатов образцы, обработанные разными сме­ сями, проходили одинаковый цикл уплотнения и сушки.

Предварительные опыты показали, что применение чистого латекса дает наилучшие результаты при дозе 5% от веса грунта с последующей сушкой в термостате. Прочность при сжатии в су­

100 г воды брали от 2 до 20 г латекса), значительно упростило процесс изготовления уплотнения и вырезки образцов. Оптималь­ ная влажность смеси получилась около 10%. Однако образцы бы­ ли непрочными и неводостойкими. Способ был забракован.

Внесение чистого латекса в предварительно увлажненный грунт дало лучшие результаты. При влажности смеси 4% и содер­

щенном, но образцы получались очень неоднородными по проч­ ности. Характер разрушения был хрупкопластичный или хрупкий. Ввиду получения сомнительных результатов и этот метод не был принят для дальнейших опытов.

Наилучшие результаты в предварительных опытах были полу­ чены с применением масляно-латексной эмульсии. Они привели к получению вязкопластичной смеси, вполне пригодной для борьбы с ветровой эрозией поверхности песка при минимальных расходах латекса.

Укрепление песка масляно-латексной эмульсией. Работы в этом направлении велись в МИСИ им. Куйбышеза в 1966—1969 гг. [96, 103] и распались на два этапа. Первый этап включал в себя приготовление лабораторных цилиндрических образцов обычных размеров путем перемешивания песка с масляно-латексной эмуль­ сией, формования, уплотнения и сушки с последующими испыта­ ниями на сжатие в сухом и водонасыщенном состояниях. Второй этап состоял в нанесении масляно-латексной эмульсии на поверх­ ность песка путем пульверизации с созданием защитной корки и испытаниях последней.

Для экспериментов был применен дивинилетирольный синтети­ ческий латекс фирмы «Интернэшнл Синтетик Раббср» «Ин­ декс-103». Латекс представляет собой водную дисперсию каучукоподобного полимера, полученного в результате эмульсионной по­ лимеризации. Размеры частиц полимера в дисперсии колеблются

в пределах 730—1200 А. Они несут отрицательные электрическиезаряды. Формула использоватмо-го латекса такоіва:

(—СН2—С Н = С Н -С Н 2—СН(СеН5)—СН2—),,.

Молекулярный вес латекса — около 92 000. Латекс производит­ ся из мономеров дивинила (75%) и стирола (25%) в присутствий

126

эмульгатора (мыльные хлопья), регулятора (лоромеркаптан) под действием инициатора, которым служит персульфат калия. Про­ цесс протекает в водной среде при температуре +60° С в течение

12ч.

Дивинил СНг —СН—СН = СН2 обладает наилучшими свойства­

ми как материал для синтетических каучуков, которые в этом случае приобретают высокую морозостойкость и хорошую эла­ стичность. Стирол СбН5—СН = СН2 способствует повышению плас­ тичности каучука, прочности на разрыв и снижает морозостой­ кость. Оба мономера производятся в больших количествах и ла­ тексы на их основ'е являются доступными. Дивинилстирольный латекс «Индекс-103» содержит сухого вещества 65%, его удель­ ный вес у —0,95 г/см3, pH = 10—11: В СССР выпускаются анало­ гичные дивин,илстирольиые латексы марок СКС-10, СКС-'ЗО,

С Н К Д 8 .

Пленка, полученная из латекса, отличается большим относи­ тельным удлинением — до 6-,кратной первоначальной длины, хо­ рошо склеивает между собой частицы песка и придает обрабо­ танному песку высокую связность и эластичность, которых трудно достичь при обработке другими препаратами.

В основе применения масляно-латексной эмульсии (МЛЭ) ле­ жало стремление облегчить процесс распределения малых доз ла­ текса по большим грунтовым поверхностям и одновременно при­ дать образуемой пленке высокую пластичность. На основании консультации, полученной у М. С. Силоновой в Научно-исследо­ вательском институте резиновых и латексных изделий и много­ численных поисковых опытов было установлено, что наилучший способ приготовления МЛЭ состоит в том, чтобы сначала сделать водную эмульсию вазелинового масла, а затем смешать ее с ла­ тексом «Индекс-103» в соотношении одну часть латекса на пять частей эмульсии. Состав эмульсии вазелинового масла был принят следующий:

эмульгатора и стабилизатора. Смешение производится электро­ мешалкой при +20° С в течение 15 мин. Последующее смешение с латексом осуществляется в той же мешалке при той же темпе­ ратуре в течение 30 мин. Полученная масляно-латексная эмуль­

Опыты МИСИ проводились на четырех различных песках: пе­ сок А из Люберецкого карьера под Москвой, пески Б и В из дви­ жущихся дюн с побережья Балтийского моря и песок Г из Сирии с побережья Средиземного моря (табл. 33). Трое песков А, Б, В

')1Й7