ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Известные способы крепления откосов - одерновка и залужение многолетними травами с применением гумусированного грунта - имеют ряд существенных недостатков: сложность получения дернины и низкий уровень механизации этого процесса, недостаточная устойчивость откосов к водной и ветровой эрозии в период до появления всходов (при втором способе крепления) и т.д.

В связи с этим разработан и предложен к широкому внедрению способ прямого залужения откосов с применением полимерных пленкообразующих веществ /13/. В качестве таких веществ предложено использовать полимерные комплексы на основе технических лигносульфонатов (ТЛС): сульфитно-спиртовой барды и сульфитно-дрожжевой бражки, являющихся малоиспользуемыми отходами целлюлозно-бумажного производства.

Полимерные комплексы на основе ТЛС представляют собой продукт кооперативной макромолекулярной реакции между лигносульфонатами и полимерными аминами. Для создания водопрочной почвенно-полимерной пористой пленки на поверхности откоса достаточно последовательно внести два водных раствора: вначале раствор полиамина в который предварительно вводят соли поливалентных металлов (нитраты трехвалентноного железа и двухвалентной меди), а затем раствор ТЛС. Катионы поливалентных металлов образуют координационные связи как с ТЛС, так и с полиамином, и способствуют повышению устойчивости поликомплексов к действию рН среды, имитации строения и свойств природных почвенных органоминеральных образований.

В качестве примера следует привести работы по стабилизацию откоса, выполненные с применением поликомплексов в сочетании с посевом многолетних трав на площади 1 га.

Почва песчаная, рН = 6.5, содержание гумуса 1.13 %. Минеральные удобрения вносили в виде гранулированного суперфосфата - (250 кг/га), хлористого калия (100 кг/га), гранулированной аммиачной селитры (100 кг/га). Для залужения использовали злаковую травосмесь:

овсяница луговая - 30 %;

райграс пастбищный - 25 %;

ежа сборная - 26 %;

тимофеевка - 20%.

Норма составляла 42 кг/га.

В качестве ТЛС использована сульфитно-дрожжевая бражка, соответствующая ОСТ 81-79-74, а полимерных аминов полиэтиленамин, полидиметилдиаллиламмонийхлорид (ПДМДААХ) и сополимер "Амифлок". Концентрация ТЛС в воде варьировала от 10 до 20 %, полиаминов от 1 до 2 %, солей металлов в растворе полиамина - от 0.5 до 1.0 %. Норма внесения растворов поликомплексов составила 1.5 - 2.5 л/м 52 0, или 0.75 - 1.25 для каждого рабочего раствора компонента (растворы компонентов брали в равных объемных отношениях).

Водные растворы компонентов поликомплексов вносили вручную и с помощью созданного во ВНИИводполимер передвижного разбрызгивающего устройства. Испытания показали, что поликомплексы технологичны в употреблении: исходные полиэлектролиты хорошо растворимы в воде, полученные растворы имеют низкую вязкость и, как следствие этого, хорошо распыляются по поверхности откоса.

После внесения рабочих растворов поликомплексов и последующего испарения воды на поверхности откоса образовывались песчано-полимерные корки, защищающие откос и внесенные в него семена трав от действия неблагоприятных атмосферных факторов. Толщина полученных корок в зависимости от концентрации компонентов и нормы расходов варьировала от 3 до 12 мм, предел прочности стабилизированного слоя на продавливание составил 0.2 - 0.4 МПа. Такие корки водопрочны, водопроницаемы и обеспечивают защиту песчаной почвы при сильных ветрах (скоростью 25 - 30 м/с) от выдувания.

Периодические измерения влажности в летний период (июнь - август) под стабилизированной песчаной почвой и на ее поверхности показали, что полимерные комплексы являются эффективными депрессорами испарения. Так, непродуктивное испарение влаги под коркой (на глубине до 10 см) в засушливые периоды было в среднем на 6 - 8 % ниже, чем на той же глубине в песчаной почве незащищенного участка.

Улучшение водно-физических свойств песчаной почвы за счет внесения поликомплексов способствовало дружному появлению всходов многолетних трав, которые довольно легко проникали через песчано-полимерные корки. Первые всходы из под укрепленного слоя появились уже на 10 - 12 день после крепления откоса, в то время как на незакрепленном участке лишь через 14 -15 дней после посева семян, при этом всхожесть носила преимущественно очаговый характер. Отставание в росте и развитии трав на незакрепленном участке отмечалось на протяжении всего периода наблюдений.

Среднее число побегов травы на 1 м 52 0, проросших на укрепленных откосах, в первый год наблюдений составило 3250 - 4300 шт., толщина образовавшейся дернины 5.9 - 8.2 см, сопротивление дернины на разрыв 12.3 - 14.6 кПа. Наибольшее число побегов и наилучшее качество дернины отмечалось на участках, укрепленных 15 % ТЛС + 1.5 % ПДМДААХ, 20% ТЛС + 2 % полиэтиленамин и 20 % ТЛС + 2 % "Амифлок" при норме внесения 2 л/м 52 0.

Использование полученных результатов будет способствовать совершенствованию проектных земляного полотна.