退化草地修复亲水性聚氨酯复合材料应用技术规范

ICSFORMTEXT65.020.20FORMTEXTB20FORMTEXTDBFORMTEXT54DBFORMTEXT54/FORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXTFORMTEXT退化草地修复亲水性聚氨酯复合材料应用技术规范FORMTEXT点击此处添加标准英文译名FORMTEXT点击此处添加与国际标准一致性程度的标识FORMDROPDOWNFORMTEXTFORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施FORMTEXT西藏自治区市场监督管理局发布DB54/XXXXX—XXXX前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 13.1退化草地 13.2亲水性聚氨酯复合材料 14操作规程 14.1总体要求 14.2技术流程 1附录A（资料性附录）亲水性聚氨酯复合材料的制备、运输与贮存 4附录B（资料性附录）亲水性聚氨酯复合材料的分类与命名 5附录C（资料性附录）亲水性聚氨酯复合材料的物化性能分析方法 6前言本标准按GB/T1.1要求编写。本标准由西藏自治区农业农村厅提出。本标准由西藏自治区农牧业标准化技术委员会归口。本标准起草单位：江苏大学、中国科学院成都山地灾害与环境研究所、中国科学院地理科学与资源研究所。本标准起草人：荣新山、杜道林、王从彦、梁止水、吴智仁、王小丹、魏达、张宪洲。本标准为首次制定。标准名称范围本标准规定了高寒、干旱及边坡等生态脆弱区域，亲水性聚氨酯复合材料应用植被恢复技术规范的主要内容。本标准适用于退化草地防治与生态修复使用的亲水性聚氨酯复合材料的改性制备及退化草地的脆弱生态修复治理与维护。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T37067退化草地修复技术规范T/HXCY015藏北高原多年生禾本科牧草种植技术规程术语和定义下列术语和定义适用于本标准。退化草地在不合理利用下，草原生态系统逆行演替、生产力下降的过程称草地退化，也称草原退化。亲水性聚氨酯复合材料亲水性聚氨酯复合材料（WOH-R-C）是一种可生物自然降解的生态环保型的高分子亲水性聚氨酯树脂类固化材料，可与任何水以任意比例反应、胶凝固结，生成具有良好弹性和一定孔隙率的固化层。操作规程总体要求（1）区域范围本规范适合退化草地的生态修复。（2）修复时间每年当地植物的生长期的前一个月。技术流程本流程主要涉及材料措施与生物措施，施工完毕无需围栏保护。基本流程如下：前期样地数据分析→量地与圈地→除砾→播撒草种→WOH-R-C喷洒→后期维护技术主要路线如下：（1）前期待修复退化草地数据分析主要测定样地的水分及土壤营养含量以确定WOH-R-C施加的量从而获取更好的修复效果。（2）量地与圈地对施工的面积进行测量，设定施工范围与类别区域。（3）除砾通过人工或地面整平机械，除去砾石等杂物，保证施工地的平整性。（4）播撒草种选择垂穗披碱草（ElymusnutansGriseb.）、雅江老芒麦（ElymussibiricusYajiang）、多年生黑麦草（LoliumperenneL.）、早熟禾（PoaannuaL.）、高羊茅（FestucaelataKengexE.Alexeev）4种植物以总播种量约为20g/m2进行混合播撒。其中垂穗披碱草为退化草地优势牧草种类，该六种牧草种植比例（可依据种子重量进行）可按照5:1:1:1的比例。其中较小面积的区域以及不适合机械撒播的区域可以考虑人工撒播，大面积的区域且地势较为均一平整可以考虑机械撒播。种子撒播种建议再覆上一层土以利于种子的萌发和生长。植物种类应需根据不同地区的优势牧草种类的差异进行调整后播撒以取得最佳修复效果。（5）WOH-R-C喷洒将WOH-R-C/水混合液，其中控制WOH-R-C复合材料占混合液的质量分数为3%，采用机械操作和人工操作相结合通过二液喷洒系统进行施工。本施工方案中的喷洒量约3L/m2，以保证渗透的厚度达到5mm。为保证更好的修复效果，在一个植物生长周期内可喷洒WOH-R-C/水混合液2‒3次。（6）后期维护根据植物生长周期内的降雨量适时对施工地进行喷水和浇灌；根据植物生长情况，可对植被恢复不理想区域进行WOH-R-C补充喷洒。

（资料性附录）

亲水性聚氨酯复合材料的制备、运输与贮存制备说明在说明中所所提及亲水性聚氨酯复合材料的制备过程中，（1）采用的主要材料为：甲苯二异氰酸酯(TDI)（工业级，上海拜耳），聚醚多元醇（工业级，日本东邦化学），丁酮（工业级，巨森化工（上海）有限公司）、分散剂（工业级）；（2）主要设备包括：反应釜（包括釜体、电机、搅拌、夹套等）、储罐、原料罐、流量计、原料泵、管道、高位槽、温度计、压力表等仪表、PIC控制系统；（3）制备流程如图1所示，该工艺主体是由聚合阶段、聚合-调整阶段、处理出料阶段三个部分组成，聚合阶段包括加料混合、变温①、反应阶段①，聚合调整阶段包括变温②、加TDI、反应阶段②，处理出料阶段包括变温③、加料、出料，这些步骤基本组成了整个工艺流程。图1反应流程图运输说明运输过程中应防止日晒、雨淋，注意防火，防止碰撞、倒置。贮存说明产品应贮存在阴凉、干燥、清洁、通风环境中。

（资料性附录）

亲水性聚氨酯复合材料的分类与命名分类产品型号为WOH-R-C。命名规格与基本参数表1技术要求产品名亲水性聚氨酯复合材料（WOH-R-C）外观淡黄色油状液体密度（g/mL）1.05-1.15固含量（%）80-85-NCO含量（%）6-7最大抱水量（w/w)吸水倍数大于40保存温度（℃）0~35干燥环境保质期（年）4.5-5粘度（25℃，mPa·s）300-3503%凝胶时间（25℃，min）2-15分钟拉升强度（MPa）6-7拉升伸长率（%）1300-1500

（资料性附录）

亲水性聚氨酯复合材料的物化性能分析方法亲水性聚氨酯复合材料基本性能测试测试温度要求为（23±2）℃。密度按GB/T8077中5.3条执行。固含量将样品搅拌均匀，取（6±1）g的样品倒入已干燥测量的直径（65±5）mm的培养皿（m0）中刮平，立即称量（m1），然后在标准试验条件下放置24h，再放入到（120±2）℃烘箱中，恒温3h，取出放入干燥器中，在标准试验条件下冷去2h。然后称量（m2）。固体含量按式（1）计算X=(m2-m0)/(m1-m0)×100……(1)式中：X——固体含量，单位为百分比（%）；m0——培养皿质量，单位为克（g）；m1——干燥前试样和培养皿质量，单位为克（g）；m2——干燥后试样和培养皿质量，单位为克（g）；试样结果取三次平行试验的平均值，结果计算精确到1%。粘度按GB/T2794中5.1条执行。最大抱水倍数最低WOH-R-C固化浓度下，水的质量与WOH-R-C的质量比。拉伸强度按GB/T167777中8.2.2条执行，拉伸速度为500±10mm/min。拉伸断裂伸长率按GB/T167777中8.2.2条执行，拉伸速度为500±10mm/min，拉伸断裂伸长量与初始长度的比例。抗紫外老化实验利用紫外线照射老化，参照GB/T10802标准进行测试，试验结果采用试件的质量损失进行表征。退化草地样土基本性能测试土壤酸碱度（pH）土壤pH可采用《中华人民共和国农业行业标准-NY/T1377》测定分析。粒径分析土壤粒径分析可采用筛分法然后按各粒径间的重量百分比及累积百分比分别绘制累积频率粒配曲线。化学成分测试土样化学成分可采用全谱直读等离子光谱分析法测定分析。营养成分测试土壤有机质、总氮、总磷和总钾含量可采用国家或行业标准（NY/T1121.6、LYT1228、LYT1232和LYT1234）测定分析。沙土/WOH-R-C固结体性能测试方法无侧限压力强度试样的制备过程可采用《土工试验方法标准》(GB/T50123)进行测定分析，采用压样法将试样土压制成直径和高度均为5cm的圆柱体。抗压强度抗压强度可采用《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081）测定分析。抗压强度应按下式计算：式中：f∝：试件抗压强度（MPa）；F：试件破坏荷载（N）；A：试件承压面积（mm2）。混凝土立方体抗压强度计算应精确至0.1MPa。抗剪强度抗剪强度可采用《土工实验指导书》（2013）中的方法测定分析，通常用库伦公式表达土的抗剪强度，即：τf=C+σtanΦ式中：τf：为土的抗剪强度，kPa；σ：作用于剪切面上的正应力，kPa；Φ：土的内摩擦角，（°）；C：土的凝聚力，kPa。表面硬度硬度值以变形指数，可以从硬度计的刻度值上直接读出，单位是mm，压力强度根据以下公式进行计算：P=100X/[0.7952*(40-X)2]式中：P为压强，Kg/cm2；X为变形指数，mm。渗透性能采用ϕ20mm×150mm（直径×高度）的玻璃管对粒径为2.36mm以下的退化草地样土做渗透性试验。浸润性采用仪器JC2000C1静滴接触角测定仪测定采用不同复合材料对退化草地样土进行固结后水滴浸润情况。抗蚀性土壤抗蚀性大小的指标很多，如分散率、侵蚀率等。根据《水土保持试验规程》，土壤抗蚀性可用土壤团聚体的水稳性指数（K）表示。实验用具：砂子筛（口径：5mm），玻璃容器（口径：60cm）。实验方法：将风干土进行筛分，选取不同粒径的直径的土粒各50颗，均匀放在0.5cm的金属网格上，然后置静水中进行观测。以1min为间隔分别记下分散土粒的数量，连续10min，其总和即为在10min内完全分散的（含半分散）的土粒总数。由于土粒分散的时间不同，鉴定其水稳性程度需要采用校正系数，每分钟的校正系数如下：1min—5%；2min—15%；3min—25%；4min—35%；5min—45%；6min—55%；7min—65%；8min—75%；9min—85%；10min—95%。在10min内未分散的土粒的水稳性指数为100%。水稳性指数按下列公式计算：K=(∑PiKi+Pj)/A式中：Pi：第i分钟分散的土粒数量；Pj：10分钟内未分散的土粒数；Ki：第i分钟校正系数；A：供试土粒总数，一般为50粒。失效时间本研究中，拟合曲线采