1、郑州大学本科毕业论文题 目： 施工工地扬尘影响因素及抑尘措施研究指导教师： 刘忠玉 职称： 教授 学生姓名： 赵洋 学号： 20110420529 专 业： 土木工程 院 （ 系 ） ： 土木工程 完成时间： 2015 年 5 月 19 日 摘 要随着现代化进程的加快，空气污染问题越来越严重。在美国环境署的报告中出，空气污染 92%来自扬尘，有 23%来自建筑工地。可见，治理扬尘问题能有效的改善空气状况，提高人们生活质量的水平，降低呼吸道疾病的发病率，特别是由粉尘引起的尘肺癌等。因此，本文对于建筑工地扬尘影响因素以及抑尘措施的研究具有十分深远重大的意义。本文将从建筑工地扬尘的产生开始，通过调查
2、，分析，实验等措施，总结分析建筑工地中扬尘产生的影响因素，以及传统抑尘方法，对比分析各中优劣。并将在抑尘剂的选用过程中，对于某树脂类液体抑尘剂的抑尘效果以及抑尘效果的影响因素进行探究，并以比例为 1:4 的粉体盐类抑尘剂作为对比试验。试验结果表明，比例为 1:4 的粉体抑尘剂的抗高温保湿能力较差，且缺乏凝并和固结作用，但其抗风保湿能力较好；液体抑尘剂具有良好的凝并作用和固结作用，还具有一定的湿润作用；对液体抑尘剂来说，抑尘剂：水=1:201:30 为合理配比。关键词： 建筑工地，扬尘，抑尘剂，影响因素AbstractWith the modernization is speeding up d
3、eveloping, the problem of air pollution is more and more serious. the Environment Agencys report in the United States says that, 92% of air pollution from dust, 23% come from the construction site. Obviously, the problem of dust effectively improve the air condition, raise the quality,of peoples lif
4、e . reduce the incidence of respiratory diseases, especially caused by dust dust lung cancer, etc. So we should study the influencing factors of dust and dust suppression measures .It is necessary.In this paper, we will summarize the main influencing factors of dust produced in the construction site
5、 and analysis the advantages and disadvantages of the traditional method of dust suppression by reading literature, fielding investigation, . To explore a resin type liquid dust suppression agent applied to the feasibility of the construction site, the effect of dust suppression and the influence fa
6、ctors of the dust suppression effect indoor simulation experiment research, with a ratio of 1:4 powder salt dust suppression agent as a contrast test. Test results show that the ratio of 1:4 powder dust suppression agent of poor ability to resist high temperature and moisture, and lack of coagulatio
7、n and consolidation effect, but its ability to resist wind moisture better; Test with liquid dust suppression agent has good coagulation function and consolidation effect, and also has certain wetting effect; For liquid dust suppression agent, dust suppression agent: water = 1 is reasonable proporti
8、oning 1:30.Keywords: construction site dust dust suppression agent influencing factors目录1 绪论 11.1 引言 11.2 扬尘概述 21.2.1 建筑扬尘的起因 .21.2.2 扬尘的危害 .31.3 本文的研究内容以及意义 41.3.1 本文研究的内容 .41.3.2 本文研究的意义 .42 常用抑尘方法的比较 .52.1 传统抑尘措施 52.2 传统抑尘技术的弊端 82.3 抑尘剂概况 .92.3.1 扬尘在国内外的发展情况 .92.3.2 抑尘剂的类型以及作用机理 .93 抑尘剂抑尘效果室内模拟实验
9、 .133.1 实验准备 .133.2 实验方法 .133.2.1 烘干实验 133.2.2 吹风实验 153.3 实验小结 .164 结论与工作展望 .174.1 主要结论 .174.2 工作展望 .17致谢 .18参考文献 .19 01 绪论1.1 引言“蓝蓝的天空，清澈的湖水”这是一句歌词，源自于腾格尔的天堂 。蓝蓝的天空令人神往。然而在当今的中国，由于环境污染的日益加重，要想看到湛蓝的天空和漫漫的白云，无疑成为了一种奢求。而在当今社会，随着全国工程建设进程的加快，建设过程中所带来的大气污染问题也越来越严重。建设过程中产生的扬尘问题尤为突出，而我国的扬尘污染，更是由来已久，早在 2006
10、 年和 2007 年，太原、临汾、赤峰等地二级以上天数达标率仅为 75%1。漫天的扬尘降低的不仅仅是环境的质量，更在威胁着人类的健康。据美国哈佛大学公共卫生学院的一项研究表明，发现微粒粒径小于 10 微米的颗粒物，与心脑血管的疾病死亡率密切相关！空气中颗粒浓度每增加 10 微克每立方米，发生心脑血管疾病的概率将增加24%！扬尘的防治无疑成为环境保护工作中的重中之重。但在建设单位工地施工过程中，大部分施工单位仍采取较为传统的一些抑尘措施，如采取设置挡风墙、围网覆盖、绿化防尘、湿式喷洒等方法,如图 1.1 所示。(a)洒水抑尘 (b)密网覆盖(c)设置挡风墙 图 1.1 常规抑尘措施由于建筑行业规
11、模庞大，一些传统的抑尘措施存在一些问题和缺陷，不再符合新中国科学发展观的需求。以湿式喷洒为例，当今虽然我国水资源总量虽然十分巨大，但人均水资源不足世界平均水平的三分之一，可见缺水问题十分严重。而建筑业对于水资源 1的需求量又十分巨大。很显然，湿式喷洒并不符合当今世界环保的主题，并不是当今治理扬尘的科学与合理的方法，而且由于建筑行业规模庞大的特殊性，我们采取的抑尘措施必须符合科学发展观的需求，低耗、环保、抑尘周期长、高效、经济的抑尘方法才是我们未来主要研究与应用的方向。经国内外大量科学研究表明，合理采用抑尘剂，抑尘效果显著，绿色环保，化学性能优异，虽然我国对于抑尘剂的研究起步比较晚，但近些年，进
12、步飞快，具有很大的上升潜力。本文将通过总结分析建筑工地中扬尘的产生原因以及影响因素，对比传统抑尘措施的优劣，并对化学抑尘剂进行进一步研究，归纳更科学合理的办法来解决建筑工地中扬尘的问题。1.2 扬尘概述扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动飞扬而进入大气的开放性的混合污染源。是大气污染的主要污染物。扬尘的产生方式也是多种多样，在建筑工地中，由于土方开挖、运输，建筑垃圾的清运、沥青的焚烧等等都会产生建筑扬尘。扬尘的组成其中包括三个部分：降尘（粒径100m） 、飘尘（粒径 10100m）和可吸入性颗粒物（粒径10m） 2。正是由于扬尘的粒径一般较小，漂浮在空气中时，容易覆盖在在植物叶片表
13、面，阻碍植物光合作用的进行。而且扬尘还会由于其比表面积较大，在受到污染后，容易附着大量的有毒物质（Cr、Hg、As 等） 3这不仅对生态环境的破坏十分巨大，而且还对人类健康充满威胁。1.2.1 建筑扬尘的起因在建筑工程中产生的原因有很多种（如图 1.2 所示)，具体原因如下：1.在土方开挖以及回填的过程中，对于基坑的的挖掘、残留土的运输、土方的回填，由于自然风力以及人为因素的影响下，会产生建筑扬尘。2.施工现场内由于一些建筑和与建筑相关的材料的堆放，如砂石、水泥等3.在施工单位拆迁时，由于拆除过程中，主要应用挖掘机械以及工人进行拆迁工作，房屋的拆除，墙体的倒塌等，还有砖块残土等建筑垃圾不能及时
14、运出现场，工人随意抛洒建筑垃圾等。4.建筑垃圾的堆放不合理，由于自然风力条件以及人为行为没有采取一定的覆盖措施以及洒水处理。5.在施工现场，零星混凝土的现场搅拌搅拌。 26.建筑工地中，裸露的土壤没有采取适当措施，在一般条件下，将会产生扬尘。7.现场车辆的进出过程中，车辆车身以及周围会携带大量的浮土。8.木工下料产生的锯末。9.在钢筋工作棚中，由于钢筋的调直，使钢筋表面的氧化膜破裂。10.在主体施工接近完成时，主体楼内垃圾的清理，由上向下抛洒，会产生大量的建筑扬尘。11.由于部分施工单位的违规操作，在施工现场焚烧油毡、沥青等容易产生烟尘的物质。12.由于对于建筑设计要求，要对场地进行整平，破坏
15、土壤原有的结构。(a)残土的清运 (b)土方的开挖(c)木料加工产生的碎屑 (d)钢筋表面氧化膜破裂图 1.2 建筑扬尘来源1.2.2 扬尘的危害由于建筑扬尘多为细小的颗粒物，而建筑扬尘中颗粒物的主要成分多为一些非金属氧化物以及硫化物等。由于空气中粉尘浓度很大，在人为施工活动以及自然风力条件的影响下，会随着空气流动起来，扬尘由于颗粒体粒径十分微小，在被植物表面吸附后，会致使植物枯萎死亡，如果被人类和动物误食的话，可能会引起人和动物的中毒。而空气中的粉尘含量过高，当发生自然降水时，还可能形成腐蚀性较强的酸雨，这对植物的生长无疑是灾难性的的，还会腐蚀建筑、树木等。当颗粒体进入到人体内时，由于粉尘的
16、化学性质，这将会引起人身体内的一系列的疾病，甚至危害人类的生命安全！具体来说，由于施工过程中，将会产生大量的建筑扬尘，这 3会使空气中粉尘浓度大量升高，当浓度很高的粉尘随着空气进入到人体内的呼吸道系统时，会造成人身体所患肺癌以及支气管疾病的几率大大增加。据卫生部 2000 年 1 月不完全统计，我国尘肺癌患者已累计达到 55 万人，是世界其他国家尘肺癌患者人数的总和。其中已经死亡 13 万人，而新发现尘肺癌的患者仍在每年以 1.5 万至 2 万的数量增加，国家每年因为尘肺癌直接造成的经济损失高达 50 多亿元 4 。扬尘还可以携带细菌和病毒，成为传染疾病的媒介，加快传染病的传播速度。可见扬尘问
17、题已经严重威胁甚至危害危害到人类的身体健康！随着社会的进步，人们对于生活质量的要求也与日俱增，但是建筑扬尘必然会影响到人们所处的生态环境和正常的生产以及生活，这也将会可能将会引发一些建筑工地周围的民事赔偿和补助问题，如果解决的不够及时或者不能让附近居民得到满意的补偿，可能会影响到建筑单位施工进度以及施工质量，还会由于可能发生的民事补偿问题而大量增加施工单位的投入成本，这无疑也是对于施工单位的一个巨大的损失。施工现场，工地现场道路由于扬尘问题导致路面的不平整，也会增加运输车辆的磨损和耐久度，使得车辆的保养维修费用增加，从而造成施工成本增加。建筑扬尘还会威胁到城市地区的发展，因为大量的扬尘污染，是
18、必会影响到该城市的游客人数，造成旅游业收入的降低，这不仅限制了旅游业在该地区的顺利发展，还会导致该城市的招商引资的号召力大大下降，极大地破坏了城市的经济发展。由此可见建筑扬尘对人类生产生活以及施工单位的损害都是显而易见而且十分巨大的，这也充分说明科学有效治理扬尘问题十分紧迫以及必要。1.3 本文的研究内容以及意义1.3.1 本文研究的内容本文将通过对扬尘危害以及起因进行探究，通过对传统的抑尘措施进行对比，归纳出传统抑尘措施存在的一些不足。而大量科学研究表明，抑尘剂的抑尘效果好，抑尘周期比较长，所以，我们选取了一种水溶性树脂类的抑尘剂，对抑尘剂抑尘效果进行实验，通过室内模拟试验检验其抗风、抗高温
19、保湿特性及凝并固结效应，并与某粉体盐类抑尘剂进行对比，最后给出了合理的配比。1.3.2 本文研究的意义日益严重的扬尘污染对于人们的生活影响越来越大，但是处于高速发展的中国，施工建设在所难免。而建筑施工单位来讲，虽然采取了一些的抑尘措施，但是传统的抑尘 4方法存在一些弊端和不足。因此，我们需要选用合理的抑尘剂，作为主要的抑尘措施，这对于扬尘治理十分必要，能有效的改善目前的施工单位因建设问题带来的空气污染情况，对于解决空气污染，提高空气质量以及人民的生活质量，具有十分重要的意义。 52 常用抑尘方法的比较2.1 传统抑尘措施由于建筑扬尘问题十分严重，为了解决扬尘问题，在我国建筑单位施工过程中，建筑
20、单位位采取许多相对传统的抑尘措施，主要采取的措施有：1.对于施工现场外围采用封闭式挡风围墙，进行围挡式管理，当自然风来临时，由于挡风墙的存在，使得风的动能损失很大，从而降低了起尘量，但是对于材料堆砌点的挡风墙设置，要考虑地形因素以及施工现场的环境条件等，及时改变挡风墙设网的高度以及设网的方式。(如图 2.1)图 2.1 挡风墙的设置2.对于施工现场的主要道路，要和作业区分开并设置围挡，且主要道路要行硬化处理，主干道附近裸露的土壤，要进行覆盖处理，还要根据车辆进出使用情况，安排专门人员，对于主要道路进行及时清扫，并作洒水处理，把路面清理干净。 （如图 2.2 所示）图 2.2 防尘网覆盖3.在从
21、事基坑开挖作业时，在对基坑进行回填之前，基坑边坡均需要用密网进行覆盖处理，且固定牢固，并及时洒水。当遇到六级风力或者六级风力以上时，避免从事土方开挖以及运输工作，并及时对施工现场裸露的地面进洒水处理防止建筑扬尘的 6产生。4.施工现场从事建筑渣土，垃圾等运输的车辆应做好覆盖措施或者选用密闭式运输车，运输车辆进出入施工现场时，应安排专门人员应用设备采取清理措施，保证车辆整洁干净。清理完毕后，车辆方可驶出工地。 （如图 2.3 所示）图 2.3 设置车辆清洗地点5.车辆不得超载，运载工程土方最高点不得超过车辆槽帮上沿 30cm，边缘低于车辆槽帮上沿 10cm。装载其它散装材料不得超过槽帮上沿。并必
22、须用密目网或彩条布等材料进行覆盖。 6.施工现场的材料和大摸板等存放场地必须按平面图布置分类分规格存放。水泥和其他飞扬的细颗粒建筑材料设立仓库密闭存放，现场搅拌机设置封闭式搅拌机棚，防止零星混凝土搅拌时产生扬尘对空气的污染。7.楼内进行垃圾清理时先对垃圾进行洒水处理，而且不得随意向下抛掷，应设置密闭垃圾道，或者采用料斗车集中运输，建筑垃圾以及废料应设置专门地点堆放，并且分类堆放，不能随意混合堆放，垃圾以及废料应及时进行清运，不能够及时外运的，应安排人手每天按时进行洒水处理，并对堆放点的垃圾以及废料进行密网覆盖。严禁对建筑垃圾以及废料进行焚烧处理。严禁在施工现场熬石油沥青等，防止明火污染。8.对
23、于外部脚手架上挂设的封闭性安全网，及时采取措施进行冲刷和清理，保持安全网的干净整洁，外部脚手架以及密目网对于主体应全封闭式围挡，外部脚手架以及密目网在建筑完工之前不得拆除。9.钢筋场地、木工场地全部进行硬化处理。并由钢筋班组、木工班组每天负责安排专职人员进行清理打扫，安全员每天进行监督检查。10.对于施工现场部分裸露的土地，采取绿化措施进行防尘处理，多采用叶片较大， 7表面较为粗糙，吸附扬尘能力比较强的植被，做到美观大方。 （如图 2.4 所示）图 2.4 绿化防尘11.对于以覆盖为目的的密目网，以及外脚手架的安全网，如若发现破裂损坏 图 2.5 防尘网覆盖 2.2 传统抑尘技术的弊端传统抑尘
24、技术，虽然能够降低建筑产生的扬尘，但是我们不难分析总结出关于上文提到的几种传统的抑尘方式的弊端，在传统的抑尘方式中，主要应用的方式方法：1.洒水抑尘。洒水抑尘是应用最多的方法。因为水由于其表面张力的特性，抑尘效果较好，而且洒水抑尘还具有价格低廉、容易获取等诸多优点，被绝大部分建筑施工单位采用。但洒水抑尘也存在诸多弊病，首先洒水抑尘抑尘周期比较短，而且在如今的中国，由于生态环境遭到严重的破坏，虽然我国水资源总量排在世界前列，但是我国的淡水资源十分稀缺，人均可用的淡水资源已不足世界平均水平的三分之一，并且正在逐年减少。很显然，洒水抑尘这种非环保的抑尘方式显然不符合新中国新形势下的的科学发展观的要求
25、。2. 设置挡风墙、防尘网、采取物理覆盖等措施。这一类抑尘技术主要应用于围挡覆盖静态的建筑材料等。但是由于在使用的过程中，车辆的运输、人为的挪动、不停更换 8材料堆放地点等，都会对防尘设备造成一些磨损。而且因为一般的工地面积较大，采用物理覆盖的措施，并不是十分经济，耗费大量的财力人力。3.采用绿化覆盖。绿化覆盖的方法虽然经济环保，对环境也十分有益。但是绿化所需植物的生长，是对于自然环境条件有要求的，因为不同的城市建设生态环境存在多样性，城市的自然条件不一定符合所需植物的生长要求。可见，绿化防尘，并不适用于所有的建筑施工现场。4.监管不到位。在传统抑尘措施中，有许多措施，需要人为的实行与管理，但
26、是在施工过程中，难免不会存在监管不力实行不到位的情况，这样使得抑尘工作得以有效实施。2.3 抑尘剂概2.3.1 扬尘在国内外的发展情况世界各国对于抑尘剂的研究由来已久，早在 20 世纪 30 年代，许多国家的科技人员对于抑尘剂的研究便重视起来，美国、前苏联、英国、日本等国家在抑尘剂的制备上已经取得了一定的成就，如潘斯博公司制造的抑尘稳定土壤的产品。该产品对对人体无伤害，稳定土壤效果比较出色，而且具有不会对金属器具进行破坏，完全溶于水，抑尘周期比较长，对于地下水相对安全等许多优点，被许多国家和政府采用。还有索里沃公司生产的纳米分子结构的抑尘产品，该产品与水混合，喷洒完毕后，由于其特殊的交相互联的
27、结构，能较快的与土壤结合起来，达到良好的抑尘效果。但由于抑尘剂的配比绝大部分都会被申请专利，所以这些机密级的技术，外部人员很难涉足到其中。但自 20 世纪以来，我国对于抑尘剂的研究也取得了长足的进步，由覃立香等人开发研究的 CH 抑尘剂,由韩放研发的防冻抑尘剂等。我国现在研发的生物纳膜抑尘剂，运用椰子以及动物提取物，将生物纳膜喷涂在物体表面，能有效的吸附颗粒体，使其沉降，该抑尘剂抑尘周期长，降解率高，无污染，不易产生二次扬尘，因而得到了广泛的应用。虽然我国对于化学抑尘剂的研究与开发相对较晚，但是我国在化学抑尘剂方面的研究取得了巨大的进步，化学抑尘剂需要的投资较少，抑尘效果显著，是今后施工工地主
28、要的应用方向。2.3.2 抑尘剂的类型以及作用机理1.润湿型抑尘剂润湿型抑尘剂是由一些无机盐还有表面活性剂组成，润湿型抑尘剂溶解在水中后， 9其中的亲水基团将会伸向水中，疏水基团伸向空气，在水中形成定向的排列，这样的结构，能使水的表面张力大大降低，破坏尘土之间形成的空气膜，起到增强润湿的作用。而表面活性剂依据其自身的性质，能降低溶液体系表面的张力，起到渗透、润湿、乳化、发泡的作用，无机盐的作用则是弥补表面活性剂吸湿保水方面的不足，促进表面活性剂的发挥 5。润湿型抑尘剂主要应用在煤矿等一些粉尘密度比较大的地方，需求量也比较大，但是润湿型抑尘剂的适用范围比较小，而且容易造成二次污染，对于该类抑尘剂
29、，开发出更经济更环保的种类将是未来我们主要研究的方向。2.凝聚型化学抑尘剂凝聚型化学抑尘剂一般有吸湿型无机盐凝聚抑尘剂和高倍树脂凝聚抑尘剂。（1）吸湿性无机盐凝聚抑尘剂。对于这种吸湿性无机盐抑尘剂的研究，世界各国的研究人员主要集中在 MgCl2、NaHCO 3、Na 2SiO3 等，吸水性能较为出色的无机盐。在粉尘被喷涂吸湿性抑尘剂后，水会与粉尘组成一层水化膜，正是由于水化膜的存在，使得粉尘具有较强的吸附、团聚的能力。前苏联于 1963 年首次报道，用吸湿性比较强的氯化钙均匀洒在空气相对湿度较高的矿山路面，可以有效地防止路面扬尘，防尘有效期可达 45 至 90 天 6，经我国学者吴超的做了大量
30、研究， 、NaCl 、MgCl2、CaCl 2 在自然环境条件中昼夜周期吸湿、放湿行为，结果表明 MgCl2、CaCl 2 的吸湿性较好 7。只有在空气中相对湿度极大地情况下，NaCl 才能产生比较理想的抑尘作用。虽然这类抑尘剂的保湿效果比较出色，对于防止道路扬尘有很好的效果，但是由于该种抑尘剂主要成分无机盐对土壤的盐碱化的危害比较大，而且对环境的温度要求比较高，在抑尘剂领域已经逐渐被其他产品所取代，但在北方地区，以吸湿性无机盐作为凝聚剂的融雪产品较为多见。（2）高倍树脂凝聚剂。高倍树脂抑尘剂的研究与开发比较晚，在 20 世纪 80 年代才渐渐走入人们的视野。现今使用的高倍树脂凝聚剂主要成分一
31、般分为三种：SAP(高倍吸水抑尘剂) 、LAS（由表面活性剂和高倍吸水抑尘剂按一定比例混合而成） 、LSP(由 LAS和 SAP 混合而成) 8。由于高倍吸水树脂化学具有性质稳定，不易与其他物质发生反应，耐热性能比较优异，吸水性强，粘结性好等诸多优点，高倍吸水树脂在水里溶解后，因为布朗运动，会溶解成很多细小的颗粒体，分布均匀，类似于胶体。具有较大的表面积，能使高倍吸水树脂的吸水速度特别快。又因为高倍吸水树脂大部分是非结晶性物质或者结晶度比较低，这样特殊的结构，使得高倍吸水树脂可以吸附比自身数量大的多的水分，进行反复吸湿，抑尘剂运用少量的水分，就可以使扬尘颗粒表面保持湿润。在高倍吸水 10树脂吸
32、水后，树脂表面会形成一层膜，使高倍吸水树脂的保水能力特别强。在高倍吸水树脂吸水后，树脂会与水分子形成氢键，其中一部分自由水由于氢键的存在变成结合水，当温度升高时，水分若想蒸发出去，需要克服与树脂分子之间的氢键，这样会消耗一部分能量。由于这样的特殊性能，高倍吸水树脂可以在大量阳光直射，温度较高或者是需要承受车辆压力的情况下，依旧保持较高的保水性能，使粉尘颗粒凝聚成团，不容易被风吹起。我国对于高倍吸水树脂抑尘剂取得了较为丰硕的成果，如李云涛选用了四中类型的高倍吸水树脂抑尘剂进行道路施工的环境试验，通过他的抗蒸发能力来衡量一尘效果，最后总结出了 0.2%的抑尘剂 SAP 的效果最为优异 9，还有我国
33、的祁晓华研发出了聚丙烯酸/硅藻土符合/改性高岭土符合/凹凸棒复合的高倍吸水树脂 10。虽然高倍吸水树脂的保水、吸水性能比较强，但是应用面比较单一，多用于道路以及静态的材料堆放，而且对于环境的适应性有所欠缺。造价普遍偏高，合成工艺略微复杂，但是如果能找到经济实惠的原材料以及简便高效的制作工艺，高倍树脂凝聚剂，还是会在抑尘剂的应用方面有自己的一席之地。3.粘结型抑尘剂粘结型抑尘剂的应用较为广泛，在道路防尘，施工现场抑尘、裸露的地面防尘等领域均有涉及。我们可以根据不同的化学组成对于粘结型抑尘剂进行进一步分类，我们把粘结型抑尘剂分为粘结型无机化学抑尘剂和粘结型有机化学抑尘剂。（1）粘结型无机化学抑尘剂
34、。粘结型无机化学抑尘剂种类也比较多，卤化类、水泥类、石灰类等。例如氧化钙、粉煤灰，黏土、石膏、高岭土、酸等 11，我国的刘顺妮等掌握了易改性石灰黏土为固化剂，在配以其他助剂，总结出了硫酸铝 8%、石膏 3%、硫酸钠 5%、生石灰 84%的配方 12，虽然经过一系列的实验表明，该类抑尘剂的一尘效果比较优秀，但它的缺点也是十分明显，该类抑尘剂的乳化性能不佳，这也导致了该类抑尘剂的制作并不经济，将会浪费许多原材料。而且制造工艺比较复杂，可能对地下水造成污染。因此，若想推广应用该类抑尘剂产品，我们不得不研发出更适合该类抑尘剂的外加剂，使该类抑尘剂更加的经济而且具有更多的功能。（2）粘结型有机化学抑尘剂
35、。粘结型有机化学抑尘剂大多数都是由石油以及石油的衍生物以及一些废渣（橄榄油废渣、生物油废渣等） 、聚合物、木质素的衍生物、等通过一些的调配组合而成。粘结型有机化学抑尘剂一般由四类构成；合成树脂系、木质素系、纤维素系、淀粉系。合成树脂系。合成树脂系类的抑尘剂主要包括聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧撑系等 13木质素系抑尘剂通过接枝共聚丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯晴、甲基丙 11烯氨酰胺通过交联反应、曼尼希反应制备。淀粉系通过淀粉接枝丙烯晴、丙烯酸盐、丙烯酰胺; 淀粉羧甲基化、淀粉黄原酸化接枝丙烯酸盐；淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺、顺丁希二酸酐接枝共聚等方法组成 14，用过氧化苯酰、过硫酸钾等作为淀粉系有机化学剂
36、的接枝引发剂、纤维素系主要基于纤维素分子中的活性羟基通过酯化、醚化、接枝共聚形成。如纤维素的羧甲基化以及纤维素接枝丙烯晴、丙烯酸盐、丙烯酰胺、纤维素黄原酸化接枝丙烯酸盐形成 15。粘结型有机抑尘剂的制作工艺已经达到比较成熟的水平，而且该类抑尘剂的骨料比较廉价，以木质素系抑尘剂为例，在造纸厂的废料中便可获得。而且这样既然有助于减少造纸厂对于环境的污染，又可以获得制备抑尘剂的主要材料，这无疑不是一个双赢的举措。而且粘结型系抑尘剂在自然界中容易降解。与其他种类的抑尘剂相比，该类抑尘剂在较低温度，较大压力的条件下，依然能保持良好的功能性。但是由于活性剂与增溶物在制备过程中，碳氢的链长控制难度比较大，而
37、如果增溶物与表面活性剂的链长比较接近时，容易造成增溶剂的增容效果不明显，降低溶解度、抑尘效果差等后果。所以，该类抑尘剂要想在未来有更加广泛的应用，需要研发更合适的增溶剂。4.复合型抑尘剂伴随着科技的进步，人们对于新型材料的认识越来越丰富，面对不同情况下的降尘需求，复合型抑尘剂走向了人们的视野。对比分析中外抑尘剂的特点可以发现，多组分、多功能将是未来抑尘剂研究一个新的思路 16，而复合型抑尘剂的功能性多样，正好符合未来的发展。我国对于复合型抑尘剂的研究取得了一定的进展，肖红霞等，采用预乳化法合成出甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物乳液对治理煤尘十分有效 17。邓兵杰、谭卓英、李季阳，采用正交试验设
38、计对复合型抑尘剂配方进行了多因素，多水平、多目标试验，采用直观分析与方差分析方法对正交试验结果进行研究，确定了复合型抑尘剂各组成材料用量对抑尘剂各项性能指标的影响 18。由于抑尘剂的工作环境多种多样，为了避免抑尘剂在实验室的结果与现场效果相差过大，对于复合型抑尘剂的制备，我们需要根据其工作环境来对复合型抑尘剂进行开发和研究。由于复合型抑尘剂刚刚问世不久，我们对于此类抑尘剂的耦合作用机理掌握不是很完善，这也增加了复合型抑尘剂的研发难度，这也是我们未来需要攻克的难题之一。 123 抑尘剂抑尘效果室内模拟实验3.1 实验准备尘土：本次试验选用的尘土为粒径小于 0.075mm 的颗粒，含水率 w=3.
39、5%，并用黑色塑料袋将所用尘土密封好。抑尘剂：本次试验选用的抑尘剂为乳白色液体树脂类抑尘剂，作为对比试验，选用粉体盐类抑尘剂，其配比为粉体抑尘剂：水=1:4（重量） 。3.2 实验方法3.2.1 烘干实验我们首先模拟高温下抑尘剂的保湿效果，先取尘土 100g，让其均匀分布在在面积相等（300mm400mm）的托盘中，取液体抑尘剂若干，分别以液体抑尘剂：水=1:15，1:20，1:30，1:50 的比例制备溶液 100ml，并用喷雾器把 100ml 溶液均匀喷洒在尘土上。静置约 30min，以使溶液可以完全均匀的渗透尘土中。再把托盘置入到恒温箱中，恒温箱的温度设定为 60，然后每隔 30 分钟，
40、对于托盘内的含水量进行测试，直至托盘内的质量不在变化为止。本次实验的持续时间为 6 小时。为了对比试验效果，我们取粉体抑尘剂按抑尘剂：水=1:4 的比例制备 100ml 溶液进行烘干试验，我们将两个实验结果进行对比，实验结果如图 3.1 所示。 13图 3.1 60时两种抑尘剂水分蒸发量从图 3.1 中我们可以看出，树脂类液体抑尘剂随着浓度的增高，抑尘剂的保湿能力越强，当浓度大于 1:50 时，除了前半个小时与后半个小时，树脂类液体抑尘剂的蒸发量与时间基本呈线性关系，在 60时，浓度为 1：15、1:20 、1:30 的保湿效果比较好。从图 3.1 中我们还可以看出，粉体盐类抑尘剂的蒸发量曲线
41、大部分时间都在配比为1：50 的树脂液体类抑尘剂的上方，说明粉体盐类抑尘剂的保湿效果不如 1：50 的液体树脂类抑尘剂。我们将烘干过后的托盘拿出来后，我们可以观察到液体类树脂的抑尘剂以及粉体盐类抑尘剂的表面形状，如图 3.2 所示。图 3.2 （1） 比例为 1：15 的液体抑尘剂 14图 3.2 （2） 比例为 1:4 的粉体盐类抑尘剂我们从图 3.2 中可以看出，喷洒液体类抑尘剂的托盘里面的尘土在其表面都能粘结成层状（如图 3.3 所示） ，而且这种现象随着抑尘剂配比浓度的增大而越来越明显，而粉体盐类抑尘剂不能使尘土凝结成颗粒，虽然表面比较致密，但是其强度比较低，用手按压手上会沾满灰尘。图
42、 3.3 液体抑尘剂表面的结层现象3.2.2 吹风实验为了探究抑尘剂再风吹时的保湿性能，先取尘土 100g，让其均匀分布在在面积相等（300mm400mm）的托盘中，取液体抑尘剂若干，分别以液体抑尘剂：水=1:15，1:20，1:30，1:50 的比例制备溶液 100ml，并用喷雾器把 50ml 溶液均匀喷洒在尘土上，静置 15 分钟。用电风扇模拟四级风力（5.57.9m/s ） ，实际风力为 6.56.6m/s。当日室温 28，空气湿度 61。本次试验持续 3 小时，试验结果如图 3.4 所示。 15图 3.4 不同配比的液体抑尘剂水分蒸发量随时间的变化关系我们可以从图 3.4 中看出，实验
43、前期的水分蒸发量较大，后期比较缓慢，配比浓度越大，液体抑尘剂的抗风保水性能越出色，但与抗高温的保水能力相比，蒸发水量较多，抗风保湿性能不如抗高温的保水性能。作为对比试验，我们选取配比为 1:4 的粉体盐类抑尘剂取 50ml，均匀洒在 100g 尘土的托盘中，进行吹风实验，得到的实验结果如图 3.5 所示。图 3.5 粉体盐类抑尘剂的水分蒸发量随时间的变化关系从图 3.5 中粉体抑尘剂配成的溶液后能显著抑制水分蒸发。相对于比例为 1:151:30的液体抑尘剂溶液的蒸发速率，前 1h 内降低了 60以上，并且总的蒸发时间也大大延长，试验时间达 6h。由此可见，粉体抑尘剂与液体树脂类抑尘剂相比，具有
44、良好的抗风保水性。 16我们又观察了经过吹风实验后，托盘表面尘土的性状，我们发现，不同配比的抑尘剂表面的结层情况略有不同。配比为 1：15 的液体抑尘剂，凝结成层，但是有些许颗粒。配比为 1:20 的液体类抑尘剂， 虽然凝结，但是强度一般配比为 1:30 的液体类抑尘剂，具有一定强度，经铁铲搅动，仍有残余粘结物。3.3 实验小结1.液体抑尘剂的保水性能随着配比浓度的增大而升高。2.液体抑尘剂的粘结性比较好，而且粘结性会随着浓度的增大而增强。3.比例为 1:4 的粉体抑尘剂的抗高温保湿能力较差，但其抗风保湿能力较好。4.液体抑尘剂的凝并和固结作用比较好，1:201:30 为最合理的配比。5.粉体
45、盐类抑尘剂的凝并和固结作用比较差。4 结论与工作展望4.1 主要结论通过对于扬尘来源以及传统抑尘的得到如下结论：1.扬尘主要来源可以总结为:（1）施工过程中，人为以及自然条件下对于原来土壤的破坏和残余土壤的运输。（2）建筑材料的使用、制作、以及堆放。（3）建筑垃圾的清运与堆放。（4）人为的违规操作，没有及时采取抑尘措施。（5）建筑过程中，施工时产生的扬尘。2.常用抑尘措施的优缺点：我国现阶段常用的抑尘措施可以总结为两种，洒水抑尘和物理覆盖。采的洒水抑尘虽然效果显著，但是抑尘周期较短，浪费大量的水资源，不适合当今我国的国情，物理覆盖的措施也也较为有效，但是安装、拆除的过程中，会造成磨损，而且浪费
46、大量的财力、人力。3. 试验结论：在对某类液体树脂类抑尘剂进行的抑尘尘效果影响因素试验中，发现该类抑尘剂的抑尘效果与其浓度配比有关，配比浓度越大，抑尘效果越明显。而在风吹实验以及烘干试验中，发现该类抑尘剂固结凝并作用出色，抗高温保湿性较强，但是抗 17风保湿性较差，而作为对比实验的粉体盐类抑尘剂抗风保湿性虽好，但是凝并固结作用较差，我们还得出了该类液体树脂类抑尘剂的合理配比为 1:201:30。4.2 工作展望本次我们选用的为某种液体树脂类抑尘剂并对对于该树脂类抑尘剂的抑尘效果影响因素以及该抑尘剂抗高温保水性以及抗风保水性进行了研究，并以粉体盐类作为对比试验，实验表明该类液体树脂类良好的凝并和
47、固结作用，而又由于该类抑尘剂为树脂类，原材料易获得，且水溶性十分出色，我们如果研发出一种能有效提高其抗高温保湿性以及抗风保湿性的液体树脂类抑尘剂，这不仅在施工现场的抑尘作业中，有着巨大的潜力，而且还会在公路防尘，市政环保，铁路防尘等方面都能得到广泛的应用，我们为此可以节约大量的水资源，以及用于防尘的费用支出。可以有效的解决现今扬尘污染严重的问题。这也为我们未来如何治理扬尘污染指出了一条明路。致谢在本次论文试验中，感谢刘忠玉老师从百忙之中抽出时间对我的全程指导，帮我解决了许多在论文上的困惑，及时的帮我解决问题，感谢管建秀同学在我实验过程中对我的指导帮我顺利完成了抑尘剂相关性能的实验。 18参考文
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