摘 要：為了解決市場(chǎng)上現(xiàn)有化學(xué)固沙劑存在的抗水性相對(duì)較差、固沙效果不理想等問(wèn)題，通過(guò)在水玻璃中加入一些有機(jī)和無(wú)機(jī)改性材料，制備了一種具有高強(qiáng)度、耐久性和穩(wěn)定性的新型復(fù)合固沙劑，研究了水玻璃濃度、不同改性劑添加量對(duì)其性能的影響。結(jié)果表明：１）按照水玻璃模數(shù)為３．０，改性劑四硼酸鈉、碳酸鋰、山梨醇、聚丙烯酰胺的添加量（占水玻璃質(zhì)量的百分比）分別為１．５％、２．５％、０．２％、０．３％，助黏劑羧甲基纖維素鈉的添加量為０．３％配置的新型改性水玻璃固沙劑，對(duì)沙土固化層的強(qiáng)度可達(dá)１４．１ ＭＰａ；２）新型改性水玻璃固沙劑穩(wěn)定性和耐久性優(yōu)良，經(jīng)７０ ℃ 高溫和－２０ ℃ 低溫７ ｄ 老化后，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度損失率分別為１１．８％和１９．５％，在７００ ℃高溫條件下質(zhì)量損失率僅為８．６％；３）新型改性水玻璃固沙劑的固沙效果良好，固結(jié)層在風(fēng)速≤２０ ｍ／ ｓ 的凈風(fēng)條件下表現(xiàn)為無(wú)風(fēng)蝕或輕微風(fēng)蝕，在含沙氣流沖擊下風(fēng)蝕量較凈風(fēng)條件下略有增加。

關(guān)鍵詞：化學(xué)固沙劑；水玻璃；改性劑；抗壓強(qiáng)度；風(fēng)蝕率

中圖分類號(hào)：Ｘ４３；Ｓ１５７．９ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０７．０２０

引用格式：李凱崇，薛春曉，楊柳．新型改性水玻璃固沙劑制備與研究［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（７）：１１９－１２３，１４７．

荒漠化是當(dāng)前嚴(yán)重困擾人類社會(huì)發(fā)展的全球性重大生態(tài)環(huán)境問(wèn)題［１－３］ 。我國(guó)是荒漠化最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，據(jù)第六次全國(guó)荒漠化和沙化調(diào)查，截至２０１９ 年全國(guó)荒漠化土地面積高達(dá)２５７．３７ 萬(wàn)ｋｍ２，占國(guó)土總面積的２６．８１％，每年荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)５４１億元［４－５］ 。風(fēng)沙防治措施按照作用原理和功效大體可以分為阻沙、固沙、輸沙三大類，其中固沙措施又可分為機(jī)械固沙、生物固沙和化學(xué)固沙３ 種［６－７］ ?；瘜W(xué)固沙是隨著材料化學(xué)發(fā)展而產(chǎn)生的新型固沙方法，主要是在沙物質(zhì)表層噴灑化學(xué)固沙劑（黏性材料）以形成氣流隔斷層，從而達(dá)到降低風(fēng)蝕速率的目的［８］ ，該方法具有施工便捷、區(qū)域局限性小、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，是一種應(yīng)用前景廣闊的風(fēng)沙防治方法。目前市面上的化學(xué)固沙劑大體可以分為無(wú)機(jī)、有機(jī)、復(fù)合三大類［９］ ，它們各有特點(diǎn)，如：無(wú)機(jī)固沙劑大都具有價(jià)格低廉、制備簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，但抗水性相對(duì)較差、固沙效果不理想；有機(jī)固沙劑具有較好的抗水性，但價(jià)格較高，且大都含有對(duì)環(huán)境有害物質(zhì)，不能大范圍推廣。水玻璃作為一種環(huán)保、安全、價(jià)格低廉的無(wú)機(jī)材料被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其具有一定的黏結(jié)性，可作為一種無(wú)機(jī)固沙劑，但其固化層滲透性較差、強(qiáng)度不高，且在強(qiáng)堿性環(huán)境條件下組分中的ＳｉＯ２會(huì)出現(xiàn)溶出現(xiàn)象，因而減弱耐久性和抗水性［１０－１１］ 。本研究通過(guò)在水玻璃中加入一些有機(jī)和無(wú)機(jī)改性材料，嘗試制備一種具有高強(qiáng)度、耐久性和穩(wěn)定性的新型復(fù)合固沙劑，為風(fēng)沙防治及相關(guān)研究提供參考。