糯米基护坡基材及其应用的制作方法

本发明涉及喷播基材，具体涉及一种糯米基护坡基材及其应用。

背景技术：

1、随着人类社会的快速发展，土地资源的开发和利用越来越频繁，导致大量土地流失和生态环境破坏。特别是各类人造工程，比如矿山、高速路等，其特点是边坡的坡度大，能够达到75°甚至是80°，导致其水土流失更加严重。除了人为干涉导致的边坡水土流失，一些自然山体，比如广西一些地方的山体，其主体为岩心山体，土壤含量低、植被较少、坡度大，导致大面积的岩石裸露。在这些情况下，不仅对环境造成影响，同时，裸露的岩体容易发生山体滑坡等地质灾害。

2、喷播技术是一种对边坡、山体进行改造的技术，其主要是通过喷播机将人造土壤基质和植物种子喷涂至边坡和山体上，形成人造土壤层，植物种子可以在人造土壤层中发芽，进而对边坡和山体进行绿化改造。其中，其人造土壤通常由土壤、有机质、粘合剂保水剂等组成。比如中国专利cn202410225632.1公开了一种喷播绿化基质及其制备方法和应用，其采用聚丙烯酰胺为粘合剂、同时加入土壤、有机质、纤维、肥料等组成基质，其能够用于坡度小于60°的边坡绿化；中国专利cn202311457475.9公开了一种污泥配置喷播绿化基质及其制备方法，其采用羧甲基纤维素钠、柠檬酸、硼酸和淀粉为粘合剂，同时加入秸秆纤维、木纤维、保水剂、肥料，其能够应用于30~60°的坡度。

3、目前的护坡喷播基材，其仅能够应用于较为平缓的坡上，对于坡度大的陡坡则难以应用，导致其应用范围被局限。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题，本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种糯米基护坡基材及其应用。

2、本发明采用以下技术方案：一种糯米基护坡基材，以质量份计，包括：100份土壤或含砂石土壤，5~15份改性糯米，0.5~2份多孔物质，2~5份植物纤维，5~20份粉煤灰；

3、所述改性糯米采用以下步骤制得：取100份熟糯米粉，加水配置成浆液，随后加入0.1~0.5份催化剂，在搅拌并通入空气或氧气的条件下，持续反应0.5~1h，反应结束后，对其进行分离提纯得到初步改性糯米；将100份初步改性糯米，后加入1~3份不饱和咪唑改性剂、5~15份烯丙基硫脲、1~10份不饱和聚乙二醇醚，在引发剂作用下反应1~5h，反应结束后，对其进行分离提纯即得。

4、对于初步改性糯米粉，其时间不能太长，当其反应时间过长时，制得的改性糯米的粘性会下降，进而导致基材难以应用于较大的坡度。经过发明人测试，当其反应时间不大于1h时，最终制得的改性糯米粉的粘性更强。对初步改性糯米进行进一步改性时，所添加的不饱和咪唑改性剂，能够增加改性糯米的耐水性能，使得整个基材的寿命更长；添加的烯丙基硫脲和不饱和聚乙二醇醚能够进一步增加改性糯米的粘性，使其能够更好的应用于陡坡。

5、对于熟糯米粉来讲，可以购买本领域的商业品，也可以采用以下方法制得：取糯米并粉碎过筛，后在糯米粉中加入3~10倍的水，在持续搅拌的条件下，维持其温度在70~90℃并反应1~3h，后除去水分，粉碎并过筛即得。对于本步骤中的过筛，通常只要使其通过18目筛即可，当然，通过更小尺寸的筛子也能够在一定程度上增加其性能，但是不明显。

6、在制备初步改性糯米的过程中，需要对其进行分离提纯，其分离提纯过程可参考以下步骤：在反应后的产物中，加入足量的乙醇或者甲醇，静置一段时间后，对其进行固液分离，分离后，进行干燥、粉碎、过筛即得。其中，本步骤所指的足量的乙醇或甲醇，是指甲醇或乙醇的量大于水加量的10倍，倍数差距越大，则最终效果越好，但是成本相对上升。当然，一些时候，为了简化分离提纯步骤，同时降低成本，可以直接采用蒸干水分，然后干燥、粉碎、过筛的方式制得，此处的过筛是指通过18目筛。

7、在得到改性糯米时，同样需要对其进行分离提纯，该分离提纯步骤可以直接进行蒸干水分、干燥、粉碎、过筛的方式制得，此处的过筛是指通过18目筛。

8、对于本发明的糯米基护坡基材来讲，改性糯米主要作为粘合剂，同时其也具有一定的保水功能，在后期，改性糯米被自然分解后，还可以作为有机质。多孔物质主要是为了保证整个基质层具有良好的透气透水性，对于喷播基质来讲，在喷播过程中，其通常采用较高压力进行喷播，同时由于有粘合剂的存在，导致各部分结合较为紧密，特别是本发明中，其应用于陡坡喷播，因此粘合剂加量相对较高，导致各部分结合更加紧密，如果不设置相应的多孔物质，整个基质的透水、透气性较差，最终种子的发芽率以及植被生长情况会下降。植物纤维主要用于增加基质的抗剪切性和抗拉性，从而增加整个基质层的强度，从侧面增加其粘结性能，且植物基纤维还能够作为相应的有机质，增加基质的有机物含量。粉煤灰不仅能够增加基质的含碳量，同时，其在一定条件下还能够发生胶结，从而增加基质在后期的强度。

9、本发明所指的土壤，是指干燥、粉状的土壤，不含有结块或板结组分。

10、本发明的一种实施方式在于，所述含砂石土壤中，砂石的含量不大于50wt%，且所述砂石的粒径不大于3mm。当砂石含量过大时，整个改性糯米对其粘结性能下降，导致其难以应用于陡坡；特别的，砂石含量越低，则其能够应用的陡坡的坡度越大，当砂石含量不大于20wt%时，其能够应用于85°的陡坡。

11、本发明的一种实施方式在于，所述多孔物质为火山石、硅藻土、沸石中的一种，且所述多孔物质的粒径不大于3mm。这些物质是本领域常见的多孔物质，其均能够应用于本发明。

12、本发明的一种实施方式在于，所述植物纤维为棉纤维、麻纤维、木棉纤维、竹纤维中的一种，且所述植物纤维的长度不大于5cm。

13、本发明的一种实施方式在于，所述催化剂为铜盐、锰盐、铁盐中的一种，所述不饱和咪唑改性剂为烯丙基咪唑、乙烯基咪唑中的一种；所述不饱和聚乙二醇醚为apeg300、apeg400、apeg500中的一种，所述引发剂为铈盐，所述引发剂的加量为所述初步改性糯米质量的0.5~1%。

14、本发明的一种实施方式在于，还包括肥料，所述肥料为有机肥，其加量为0.1~2份。

15、本发明的一种实施方式在于，还包括高炉冶铁矿渣，所述高炉冶铁矿渣的加量为5~20份，且其粒径为0.5~3mm。加入高炉冶铁矿渣的目的是增强基质的粘结性能，在基质添加后一段时间，高炉冶铁矿渣和粉煤灰会发生水化作用，产生胶结作用，从而使得基质被进一步固化；由于高炉冶铁矿渣和粉煤灰在自然条件下的固化速度较慢，因此，其主要是为了增强基质在后期的强度。

16、本发明的另一个目的是公开一种糯米基护坡基材在护坡方面的应用，将糯米基护坡基材加水配置成含水率为30~50%的基浆，同时加入草种，后将其喷播于边坡上，所述边坡的角度不大于85°。此处的草种包括狗牙根、高羊茅、黑麦草等适宜于当地气候的草种。

17、本发明的有益效果是：本发明制得的糯米基护坡基材，其能够应用于坡度为85°的陡坡，且该基材具有良好的抗冲刷能力，在自然条件下长时间不掉落，同时植被能够很好的在该基材上生长繁育。由于本发明的护坡基材，所采用的粘合剂为糯米基，其为天然易自然降解材料，不会对环境造成影响，是一种环境友好型护坡基材。