专利名称：防水土壤材料，及其制造和应用防水土壤材料的方法
技术领域：
本发明涉及土壤材料，更具体地说，涉及经处理具有防水性的土壤材料。本发明也涉及制造和应用防水土壤材料的方法。
按惯例，在不同的位置(例如，高速公路未铺的中间带，体育场，高尔夫球场的T型场地)的不需要的杂草是人工或用除草机或喷射化学药品(除草剂)除去。然而，人工或机器除草工作繁重并且间隔一定时间又必需重复进行，而化学除草除了需要周期性的重复相同的操作之外还会引起污染问题。
另一方面，经常需要用各种方法调整地面或土壤的状态。例如，优选的是把体育场地调整成具有良好的排水能力。相反，在几乎得不到雨水的地区，需要将地面调整成具有良好的保水能力以利于不同植物的生长。
因而，本发明的目的是提供一种无害的防水土壤材料，并且能够用于各种目的，包括防止杂草生长，便于地面排水，或改善地面保水条件。
本发明也力图提供一种制造防水土壤材料的方法。
本发明还提供了应用防水土壤材料的各种方法。
从本发明的一个方面来说，提供了一种防水土壤材料，该材料的土壤粒子具有硅氧烷涂层。这种土壤材料可选自于土壤，砂子(矿沙或海沙)，砾石，卵石，家庭废渣的含硅燃烧灰以及工业废渣的含硅燃烧灰。
从本发明的另一方面来说，提供了一种制造防水土壤材料的方法，该方法包括步骤干燥原始土壤材料；制备水包硅油乳液；用乳液浸泡土壤材料；加热浸泡后的土壤材料以便干燥。
于是，可将制成的防水土壤材料简单地喷撒在经选择的平坦的地面上(即，此处不生长植物)以便形成防水表面层。另一方面，植物也可在地面上生长，并且表面层仅在植物处有开口。
按照本发明的一个应用实施例，土壤材料能在生长植物的经选择的地面形成一防水地下层，并且地下层位于植物的根部之下。
按照本发明的又一个应用实施例，土壤材料能在一经选择地地面形成一土壤材料的防水地下层，并且地下层倾斜的并延伸到排水系统。
仍然按照本发明的一个应用实施例，土壤材料可形成用于包含内污染废物土壤材料防水密封箱，并且将该箱在选择的地面掩埋。
通过参照附图由以下的具体描述将充分理解本发明的其它目的，特征和优点。
附1是按照本发明的实施方案说明第一个防水土壤材料的应用实施例。
图2说明相同的土壤材料的第二个应用实施例。
图3说明相同的土壤材料的第三个应用实施例。
图4说明相同的土壤材料的第四个应用实施例。
图5说明相同的土壤材料的第五个应用实施例。
现在在优选的技术方案的基础上说明本发明，该方案包括实施例1至6。其中，例1是制造防水土壤材料的方法，而实施例2-6是由此制得的防水土壤材料的不同应用。
实施例1选择风化了的花岗岩土壤作为原料，应用花岗岩土壤是由于它成本较低且容易处理。将该材料土壤通过已知的筛装置(未示出)进行筛分，以使其颗粒大小为10mm。然而，选择这样的颗粒尺寸仅仅是为了便于下一道工序步骤，至于颗粒尺寸本身并不是本发明的关键。
然后，将土壤材料加热到大约180-200℃的温度进行干燥，以使其水含量至多达5%。这样的干燥可在大约2-3分钟内进行，同时，在搅拌器(未示出)中进行搅拌。加热温度和时间的确定取决于土壤材料的种类，体积等等。
然后，将3份体积的硅油与1，000份体积的水混合并且在搅拌机(未示出)中搅拌以形成硅油乳液。根据其种类，颗粒大小等可增加或减少硅油与水的混合比。例如，当原料是砂子时，可减少硅油的比例。硅油最好是用从供应商那里商购的无色、无味和透明的合成油。硅油乳液最好在制备后就立即使用，这是因为象这样立即使用不需要再分别使用乳化剂或稳定剂。
然后将乳液与干燥的土壤材料在搅拌机中(未示出)混合，混合比是1吨的干燥土壤材料20升乳液，并且在常温下搅拌混合物大约10分钟。
最后，将该混合物于180-200℃的温度下在干燥器(未示出)中干燥以便水分蒸发。结果获得憎水的花岗岩土壤，其中，在土壤粒子表面形成了硅涂层。
已知发现由此获得的土壤产品具有优良的防水性，但又具有优良的空气渗透性。另外，该土壤产品表现出耐高温和低温性；它在低于260℃既不分解，甚至在-50℃也不冻结。还有，该土壤产品是无毒和无味的，以至于即使被动物和植物所摄取，它对生态系统也无不良影响。相反，土壤产品能被加热到不低于260℃，从而分解成原始土壤，伴随着生成硅(si)元素和水。
而且，上述制备方法不要求有特殊的设备。这样，防水土壤材料和生产成本较低。
实施例2如
图1所示，将按实施例1获得的土壤产品简单地撒在经选择的地面1a的表面上以形成防水表面层2a，其厚度为5-10cm。例如地面1a可以是高速公路未铺的中间带或体育场。
防水表面层2a能防止水渗进地面1a内，从而防止了杂草的生长(即，杂草的发芽)和地面1a的结霜。另外，表面层2a有助于雨水的排泄以便于在日光热和风的作用下使地面1a干燥，因而也就防止了地面1a呈泥浆状。
实施例3如图2所示，将按实施例1获得的土壤产品撒在有树3或其它植物生长的经选择的地面1b上，形成厚度为5-10cm憎水表层2b。表层2b在树的周围有缺口以便使水有选择地渗进缺口处的地面1b内，从而利于树3的生长。
类似于实施例2，憎水表层2b防止了杂草的生长和地面1a结霜，同时也有助于排水。这样，实施例3在多雨区能够有利于选择植物的生长。
实施例4如图3所示，使用按实施例1获得的土壤产品，以形成防水地下层2c，其厚度为5-10cm，它距有树3或其它生长植物的经选择地面1b有合适的深度。
与实施例2相反，实施例4的防水地下层2c防止了穿过它向下渗透的水损失，从而保留了树3生长需要的水分。这样实施例4具有在缺雨地区能够使植物生长的优点。
实施例5如图4所示，使用按实施例1获得的土壤产品形成厚度为5-10cm的防水地下层2d，其距经选择的地面1d有合适的深度，这种经选择的地面典型的是经常使用农用化学品的高尔夫球场的草地。地下层2d形成一倾斜的导向板或导向槽以便引导含有有害化学品的水流向聚水系统4内，聚水系统4具有为容纳沿防水层2d流下的含化学品的水的入口而设置的开口4a。聚水系统4的开口4a具有过滤筛5以便防止地面1d的土壤粒子从入口进入聚水系统4。
按照实施例5，可将含有害化学品的水收集在一与聚水系统4末端相连的箱子(未示出)内。这样，就能解决高尔夫球场周围的污染问题。
实施例6如图5所示，将包含有工业废渣的一定量被污染的土壤6堆在经选择的地面1e的一处坑或洞内并用防水土壤密封箱2e密封。密封箱的厚度可按不同的要求所决定，例如，污染物的性质和所要求的密封耐久性。
按照实施例6，能防止含有害污染物的水从密封箱2e中流出从而消除了由工业废渣带来的污染问题。
由此描述的本发明，很明显可按各种方式改变相同之处，而这类改变并不认为超出了本发明的精神和范围。所有这些变化对于专业技术人员来说是显而易见的，这些变化也包括在以下权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种防水土壤材料，其形成的颗粒具有硅氧烷涂层。
2.如权利要求1的土壤材料，其中的材料选自于土壤、砂子、砾石、卵石、家庭废渣的含硅燃烧灰分和工业废渣的含硅燃烧灰分。
3.一种防水土壤材料的制造方法，包含步骤干燥原始土壤材料；制备水中包硅油乳液；用乳液浸泡土壤材料；并且加热浸泡的土壤材料以便干燥。
4.如权利要求3的方法，其中的材料选自于土壤，砂子，砾石，卵石，家庭废渣的含硅燃烧灰分和工业废渣的含硅燃烧灰分。
5.应用防水土壤材料的方法，该材料具有硅氧烷涂层的颗粒，该方法包括把土壤材料撒在经选择的地面的表面上以形成防水表面层。
6.如权利要求5的方法，其中植物在地面上生长，表面层只在植物处有开口。
7.应用防水土壤材料的方法，该材料具有硅氧烷涂层的颗粒，该方法包括在经选择的地面处形成土壤材料的防水地下层，选择的地面上有植物生长，地下层位于植物的根部之下。
8.应用防水土壤材料的方法，该材料具有硅氧烷涂层的颗粒，该方法包括在经选择的地面处形成土壤材料的防水地下层，地下层倾斜并延伸到排水装置处。
9.应用防水土壤材料的方法，该材料具有硅氧烷涂层的颗粒，该方法包括形成容纳污染废料的土壤材料的防水密封箱，将密封箱掩埋在选定的地面处。
全文摘要
将把土壤材料与水包硅油乳液混合并干燥制备防水土壤材料，这种该防水土壤材料具有硅氧烷涂层的粒子。该土壤材料可选自于土壤，砂子，砾石，卵石，家庭废渣的含硅燃烧灰分以及工业废渣的含硅燃烧灰分。土壤材料可用来形成防水地表层，防水地下层或用于不同目地的防水密封箱。
文档编号A01G13/00GK1105183SQ9411618
公开日1995年7月19日 申请日期1994年8月10日 优先权日1993年12月9日
发明者东新一三 申请人:东新一三