沙柳沙障腐蚀过程及防腐抗蚀效果的研究.pdf

分类号 S775 学校代码 10129
U D C 502 学号 2009304009

沙柳沙障腐蚀过程及防腐抗蚀效果研究
The Corrosion Processes of Salix Sand-barrier and the Effect of
Anticorrosion


申请人:龚萍
学科门类:农学
学科专业:水土保持与荒漠化防治
研究方向:荒漠化防治
指导教师:高永教授


论文提交日期:二○一二年四月
摘要

沙柳沙障在设置一段时间以后会发生不同程度的腐蚀,从根本上影响了其生态
效益的发挥。本文针对沙柳沙障的腐蚀现象,通过室内和野外试验结合的方法,分
析沙柳沙障腐蚀过程和腐蚀规律,以及对不同环境因子对沙柳沙障腐蚀的作用进行
研究,揭示出沙柳沙障腐蚀的机理,采用环保型化学防腐剂氨溶烷基胺铜和铜唑对
沙柳沙障进行防腐试验,针对实际铺设沙柳沙障过程中的施工设计,提出一套防腐
机理上的合理配置模式,以期延长沙柳沙障的使用寿命,对沙柳沙障的防护效益长
久发挥具有重要的建设意义。主要结论如下:
(1)当沙柳沙障铺设年限为 5a 时,其倒伏率已经达到 80%以上,抗弯强度损
失率达到 %,失重率达到 %,防风固沙的作用基本丧失。沙柳沙障垂直
位置的腐蚀规律为:从地上最顶端到地面分界处逐渐降低,从地面分界处到地下最
底端逐渐升高的趋势。地下部分的沙柳沙障腐蚀比地上部分严重。通过对沙柳沙障
腐蚀前后红外光谱的分析,沙柳沙障腐蚀过程中,半纤维素、纤维素及木质素均发
生变化,在铺设 5a 后化学组成基本稳定。沙柳沙障腐蚀过程中化学成分含量的变化
规律和 FTIR 分析结果相一致。利用扫描电子显微镜对沙柳沙障微观构造进行观察
得出,沙柳沙障腐蚀的主要途径是,木腐菌通过沙障两段的暴露部分,从导管进入
薄壁细胞,破坏细胞壁,并向外蔓延,最后导致壁上孔穴数目增多变大,致使细胞
壁瓦解崩溃。细菌、放线菌、纤维素分解菌及真菌对沙柳沙障的腐蚀均具有促进的
作用。
(2)沙柳沙障在 30℃的温度下腐蚀较严重,高温和低温处理对沙柳沙障的腐
蚀影响相对较小;土壤含水率越大沙柳沙障的腐蚀越严重;在偏酸性的土壤中能够
促进沙柳沙障的腐蚀,pH=6 的处理下,沙柳沙障的抗弯强度损失率和失重率最大;
土壤有机质含量越大沙柳沙障的腐蚀越严重。
(3)ACQ 防腐剂处理后沙柳沙障吸药量达到标准,且耐腐等级达到 A 级的最
佳处理为:浓度为 %浸泡时间为 24h 的处理;CuAz 防腐剂处理后沙柳沙障吸药
量达到标准,且耐腐等级达到 A 级的最佳处理为:浓度为 %浸泡时间为 24h 的
处理。通过灰色 GM(1,1)模型对经防腐处理后沙柳沙障的使用年限进行预测,
结果得出,经防腐剂处理后沙柳沙障的使用年限可以延长至 20 年。CuAz 防腐剂的
处理成本略高于 ACQ 防腐剂。防腐剂处理后每公顷沙柳沙障的年运行成本均可减
半。
(4)沙丘不同部位沙柳沙障的腐蚀程度不同。丘间低地沙柳沙障的腐蚀最为严
重,背风坡坡中沙柳沙障的腐蚀最轻。不同直径沙柳沙障的腐蚀程度存在差异,直
径越小腐蚀越严重。根据沙丘部位及不同沙柳沙障直径沙柳沙障的腐蚀情况,对沙
柳沙障今后的铺设提出以下的配置方案:沙柳沙障经防腐处理后,在腐蚀较严重的
丘间低地、背风坡坡底以及迎风坡坡底铺设直径较粗的沙柳沙障;在腐蚀最轻的背
风坡坡中及阳坡,铺设直径较细的沙柳沙障,其它坡位铺设直径居中的沙柳沙障。
这样的配置在理论上搭配更合理,更有利于沙柳沙障的综合效益的最大发挥。

关键词: 沙柳沙障;腐蚀过程;腐蚀因子;防腐抗蚀;配置模式
The Corrosion Processes of Salix Sand-barrier and the Effect of
Anticorrosion

Abstract
After a period of setting, Salix sand barriers have different degrees of corrosion, it
affect the play of its ecological benefits fundamentally. The paper contrapose the corrosion
phenomenon of the Salix sand barrier, through bination of laboratory and field test
methods, analysis the corrosi