[发明专利]一种用于坡地夯实素土集流面的增效面层及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于坡地夯实素土集流面的增效面层及其制作方法，属于旱区农村生产、生活与生态环境建设所需降水集蓄工程技术领域。

背景技术

我国旱区降水量有限，水资源数量少，不得不依赖自然降水资源维持农作物生长，旱区居民生活与生态环境建设也受到严重影响。采取制作集流面与水窖(窑、池)相结合方式收集、储存雨季雨水径流加以利用是缓解干旱缺水地区水资源紧缺的有效措施，可促进旱区农业生产的发展和生态环境建设，改善旱区居民生活条件。素土夯实集雨面是旱区常见的集雨面类型。其特点是能就地取材、制作成本较低、技术简单易行，但因集流效率不高，降水量小的时候在集流面上形成的径流相对较少，甚至不能形成径流，无法充分满足集蓄降水的要求。因此，采用新技术提高其集流效率十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于坡地夯实素土集流面的增效面层及其制作方法。

本发明所提供的一种用于坡地夯实素土集流面的增效面层，铺设于所述坡地夯实素土集流面上；所述增效面层由DH-3减水剂、煅烧菱镁矿石粉、矿渣硅酸盐水泥、素土和水组成，所述减水剂、煅烧菱镁矿石粉、矿渣硅酸盐水泥、素土和水的质量份数比为(0.024～0.084)∶(0.05～0.12)∶(8～12)∶(70～90)∶(10～30)。

上述的增效面层中，所述DH-3减水剂、煅烧菱镁矿石粉、矿渣硅酸盐水泥、素土和水的质量份数比具体可为0.025∶0.075∶10∶78∶12、0.084∶0.12∶12∶90∶30或0.064∶0.05∶8∶70∶10。

上述的增效面层中，所述煅烧菱镁矿石粉可由菱镁矿石经煅烧后磨细得到；所述煅烧菱镁矿石粉中的MgO含量不小于90％，如90％、90.2％或90.3％，活性指标为180s～300s，如200s、240s或278s。

上述的增效面层中，所述煅烧菱镁矿石粉的细度可为：在筛孔尺寸为1.18mm方筛上的筛余不大于0.5％，具体可为0.45％、0.47％或0.49％。

上述的增效面层中，所述煅烧的温度可为1000℃～1100℃，具体可为1000℃、1050℃或1100℃，时间可为0.5h～1.1h，具体可为0.6h或0.8h。

上述的增效面层中，所述素土是由土料过15mm方孔筛得到的，以去除草根、僵块、石子和其它杂物。

上述的增效面层中，所述增效面层的厚度可为2cm～3cm，具体可为2cm、2.5cm或3cm。

上述的增效面层中，所述素土的颗粒组成具体可为：颗粒粒径为0.5mm～1.0mm的土壤颗粒质量百分含量为0％～7％，颗粒粒径为0.25mm～0.5mm的土壤颗粒质量百分含量为0％～15％，颗粒粒径0.05mm～0.25mm的土壤颗粒质量百分含量是1％～50％，颗粒粒径为0.01～0.05mm的土壤颗粒质量百分含量为2％～70％，颗粒粒径为0.01～0.001mm的土壤颗粒质量百分含量为2％～75％，颗粒粒径小于0.001mm的土壤颗粒质量百分含量为1％～35％。

本发明提供的增效面层，集雨效率可达80％～88％。

本发明还提供了上述增效面层的制作方法，包括如下步骤：

按照所述质量份数比，先将所述减水剂、煅烧菱镁矿石粉与矿渣硅酸盐水泥搅拌均匀，再与所述素土和水搅拌成均匀的浆体；将所述浆体抹到所述坡地夯实素土集流面上即得所述增效面层。

本发明提供的用于坡地夯实素土集流面的增效面层的材料中，煅烧菱镁矿石粉的主要成分为MgO，遇水后水化形成氢氧化镁，在反应过程中固相体积增大，此时的水泥石仍具有一定塑性，所形成氢氧化镁填塞到水泥石的孔隙中，使水泥石结构密实，促进了其强度和固相膨胀的同步发展，从而获得良好的后期强度、抗渗性能，并抑制了以后干缩裂缝的产生，其反应通式及反应前后的体积变化情况如表1所示；矿渣硅酸盐水泥浆体的早期强度主要由3CaO·SiO₂(简写式为C₃S)和3CaO·Al₂O₃(简写式为C₃A)的水化决定；矿渣硅酸盐水泥中掺入的矿渣混合材的主要化学成分是CaO、SiO₂、Al₂O₃，在碱性激发下，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，使矿渣具有水硬性，即产生二次水化，是水泥石结构后期强度增长的重要来源。