CN102995625A - 用于土壤改良的化学方法和组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于化学土壤改良的组合物，所述组合物包括合成流体或基础油、降凝剂、聚异丁烯和合成纤维及其各种组合。

Description

用于土壤改良的化学方法和组合物
本申请是2010年1月29日提交的美国申请号12/696,550的部分继续申请，其要求2009年1月29日提交的发明名称为“在寒冷地区土壤改良的化学方法”申请号为61/148,216的临时专利申请，以及2010年1月25日提交的发明名称为“土壤改良的化学方法”，申请号为61/297,843的临时专利申请的优先权，其全部据此通过引用方式并入。
技术领域
本发明涉及一种利用合成流体和其它非合成基础油以及聚异丁烯、羧酸、降凝剂、酯、土壤/灰土、可生物降解的纤维、木屑和/或合成纤维的各种组合来改良土壤、防止侵蚀和控制粉尘的方法。
背景技术
多年来，人们使用了化学粉尘和侵蚀控制以及土壤稳定的许多方法，这些方法对环境、健康和安全有多种有害作用并且成功程度各异。用于粉尘控制和土壤稳定的传统产品由废油或回收油、直馏油、氯化物、木质素以及由低级石油树脂、柏油、油和沥青制备的乳状液组成。
废弃或回收的石油油料的使用长期被用作粉尘控制剂。最近几年，因为对环境、健康和安全的关注，大多数国家已经立法减少使用这些油料来控制粉尘。该立法引发了人们对一些高度精炼和非常安全的直馏油的兴趣。高度精炼产品可以含有低含量或不含有芳香族化合物，但对大部分应用而言通常因成本而受到限制。此外，石油油料作为粉尘抑制剂价值有限，并且作为土壤稳定剂没有实际价值。它们通过吸附或吸收过程而充当颗粒增重剂，并且对土壤稳定和细粉尘控制而言无任何显著的内聚作用。
当加入土壤中时，以溶液或固体形式使用的氯化镁、氯化钙和氯化钠起湿润剂的作用。这些产品在水分充足区域良好地发挥作用或者需要加水来发挥湿润剂作用。这些产品的问题是它们的水溶性以及对地下水和植物生命的影响。此外，作为强电解质，它们对金属设备具有高度腐蚀性。
数十年来，一直将木质素用作控制粉尘的低成本方式。近来，木质素受到环境、健康和安全机构的相当多的抨击，这些机构鉴定出在木质素中二噁英和二噁英形成的组合物。木质素在水中的溶解性和它污染地下水的能力混合成问题。因为木质素可溶于水，它们易于被雨水、融化雪水或其它水分冲走，所以其使用寿命也是有限的。
现有技术能够制备并且已经展示了妥尔油(tall oil)、石油树脂和柏油及其组合的多种类型的乳状液。通常，将这些产品乳化以降低粘性至可喷洒程度以及有助于产品渗透至土壤。产生的问题之一是过量液体的使用，这些液体喷洒到地面上并且可迁移到地下水中。此外，当在乳状液分解和活性成分固化之前发生水分情况时，乳状液还可被雨水和湿气严重破坏。当适当地固化时，这些产品产生一种结合土壤层，其在短时间内和在具有较少机械干扰的情况下可有效控制粉尘。在现有技术中可以找到产生这些效果的妥尔油沥青乳状液的例子。Doyle的美国专利第5,895,347号公开了妥尔油沥青、盐酸和硬脂酸的化学稳定的乳状液，以及在制备过程中温度和pH均受控的水中的乳化剂。此外，Burch的美国专利第4,822,425号公开了包含妥尔油沥青、松香、乳化剂和水的乳状液。
根据统一土壤分类系统(Unified Soil Classification System(USCS))使用两字母代码来对不同土壤类型进行分类。第一字母选项为G-砾石、S-沙土、M-粉砂、C-粘土、O-有机物；以及第二字母选项为P-等级差的；W-等级好的；H-高塑性；L-低塑性。组的符号是GW、GP、GM、GC、SW、SP、SM、SC、ML、CL、OL、MH、CH和OH。
粘合剂被定义为被凝聚材料的添加剂，其在最终产物中产生结合强度。粘合剂可以是形成桥接物(abridge)、膜或基质填料、或者导致化学反应的液体或固体。粘合剂可以分为四类。第一类是固体或半固体的基质粘合剂，例如焦油、沥青、柏油、蜡或水泥。另一类是膜粘合剂，其包括水、溶液、分散体、粉末、硅酸盐、凝胶、油、醇、粘土和淀粉。第三类是化学粘合剂，其与被凝聚的材料发生化学反应；这些化学粘合剂包括硅酸盐、酸糖蜜、石灰和木质素磺酸盐。第四类是润滑剂，其用于减少摩擦和引起材料流动。润滑剂包括油、甘油、硬脂酸盐和蜡。
发明内容
因此，本发明的目的和优点是在密集使用和/或寒冷地面的领域中实现优异的粉尘控制和土壤改良。使用由安全脂肪族和环状有机组合物配制的本发明化学试剂，通过减少空气传播颗粒和土壤侵蚀实现改善的空气质量和水质量。
此外，本发明具有优于传统化学粉尘和侵蚀控制以及土壤改良剂的若干益处，其可以纯净或未稀释的形式应用，从而避免了旁侧径流的可能性；其在长时间内保持活性，从而较少需要维护应用；其不溶于水，从而抵抗雨水和恶劣气候；其不含电解质，从而抑制侵蚀。
通过将脂肪族或环状有机组合物与化学结构为R--COOH的羧酸混合制备非均质混合物，并将其以产生高度粉尘控制和土壤稳定的方式应用至土壤。脂肪族和环状组合物用作羧酸的增塑剂和载体。当应用至土壤时，载体提供使羧酸渗透至土壤的机制并且也用作防尘增重剂。增塑的羧酸提供持久、可反复使用的粘合剂，该粘合剂与小颗粒结合，同时稳定土壤和聚集体。使用常规混合制备和应用化学试剂，以及使用常规施工设备来应用。
本发明也涵盖通过混合脂肪族或环状有机组合物与化学结构CnH2n或R--C2nH3n的聚烯烃类而制备非均质混合物以及将其以产生高度粉尘控制和土壤稳定的方式应用至土壤。脂肪族和环状组合物用作聚烯烃的增塑剂和载体以渗透至土壤而且也用作防尘增重剂。增塑的聚烯烃提供持久、可反复使用的粘合剂，该粘合剂与小颗粒就结合，同时稳定土壤和聚集体。使用常规混合来制备和应用化学试剂，以及使用常规施工设备来应用。
本发明还包括降凝剂。
另外的目的和优点将会从随后的描述及其附图显而易见。
定义
粘附-某些不同的分子由于吸引力而粘着在一起的趋势。
凝聚-颗粒尺寸变大的过程，其中小的细颗粒(例如粉尘或粉末)聚集为更大团块、簇、小球或坯块以用作成品或在二次加工步骤中使用。
粘合剂-待凝聚材料的添加剂，其在最终产物中产生结合强度。
结合-颗粒之间在凝聚结合中的内聚力或结合强度。
羧酸-有机酸，其特征在于存在羧基，其化学式为-C(＝O)OH，通常表示为-COOH或-CO2H。羧酸是布朗斯特-劳瑞酸
Figure BSA00000773369400051
Figure BSA00000773369400052
-它们是质子供体。
丛聚-在水分存在下通过摆动和绳索状的桥接物，颗粒稀松地结合。
内聚力-同类分子之间的分子间引力。
加氢裂化-在催化剂的存在下、在高温和压力下，通过使原料与氢气化学反应来实现对芳香族化合物和极性化合物的消除。
加氢异构化-通过中间体烯烃使烷烃异构化。
亲脂性流体-对脂质具有亲和力、倾向于与脂质结合或能够溶解在脂质中的流体。
烯烃-包含至少一个碳-碳双键的不饱和化合物(也称为具有通式CnH2n烯烃)。
聚烯烃-由作为单体的简单烯烃制备的聚合物。
降凝剂-降凝剂(也称为PPD)是设计为控制润滑剂中蜡晶体形成的聚合物，这导致更低的凝点和改善的低温流动性能。
合成异烷烃-具有倒数第二个碳原子与单个甲基键合的支链的合成烷烃。
粘度指数改进剂-增加粘度指数(随着温度变化的动力粘度变化的测量值)的化学组分。
附图说明
本发明的至少一个实施方式在以下描述中阐述并显示在附图中，并且具体且清楚地在所附权利要求中指出和阐述。
图1是显示试验结果的图表；
图2是显示试验结果的图表；以及
图3是原位斜坡的透视图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式利用组合物来增强寒冷地区的土壤改良特性。液体土壤改良剂包括与降凝剂结合的合成流体。所谓“合成”是指一种纯净物或混合物，在其制备或加工中进行至少一次主要的化学转化(反应)。简单的物理分离、纯化或转化(即冷冻或煮沸)不构成主要化学反应。在一个实施方式中，降凝剂选自丙烯酸、丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯烯烃共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物的烷基酯、不饱和羧酸的烷基酯、聚烷基丙烯酸酯、烷基酚、α烯烃共聚物和聚甲基丙烯酸烷基酯。将合成流体和降凝剂掺入到土壤内并压实，会增加土壤支承强度和其它机械性能。在温度远低于水的冰点的寒冷气候环境中可实现压实土壤性能的改善。通常，在较温暖的气候中，通过使用水来实现土壤的改良。本发明借助于其在由于水的冰点而不能与水一起使用的温度下可被分散和掺入土壤的能力而具有优于常规方法的益处。其还保留原位，从而由于防水能力而获得强度，防止化学组合物的冻融、冻胀和土壤结合性能。在本发明的一个实施方式中，合成流体为约98重量％至约99.9重量％(包括但不限于98.0、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99.0、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8和99.9)，并且降凝剂约0.01重量％至约2重量％(包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.51、1.50、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99和2.00)，以及加入的中性油可以为约0.01重量％至约2重量％之间(包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.51、1.50、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99和2.00)。在另一实施方式中，合成流体为约80重量％至约95重量％之间(包括但不限于80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95)，降凝剂为约0.1重量％至约0.9重量％之间(包括但不限于0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8和0.9)，聚烯烃为约5重量％至约20重量％之间(包括但不限于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20)，以及中性油为约0.01重量％至约0.9重量％之间(包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89和0.90)。在一个实施方式中，土壤改良组合物的应用不需要任何水。组合物是可以在低于至少-40°F(-40℃)的温度下应用的基于石蜡的疏水性液体材料。所述组合物结合和覆盖所有接触的土壤，使得其可防水，同时确保压实。在底层发生损坏时，组合物产生压实并还自我修复的表面。其具有连续的活性，因而便于长期压实底层和底基层土壤，从而用作致密剂和压载剂。
本发明的另一实施方式利用组合物来增强寒冷地区的土壤改良的特性。液体土壤改良剂包括与降凝剂结合的合成流体，所述合成流体符合海上钻井的EPA(环境保护局(Environmental ProtectionAgency))的标准。在该实施方式中，合成流体被定义为符合用于海上钻井的EPA标准的流体，包括静止舷弧要求、沉积要求、多聚芳香烃要求和毒性要求。在一个实施方式中，降凝剂选自：丙烯酸、丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯烯烃共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物的烷基酯、不饱和羧酸的烷基酯、聚烷基丙烯酸酯、烷基酚、α烯烃共聚物和聚甲基丙烯酸烷基酯。将合成流体和降凝剂掺入到土壤内并压实，会增加土壤支承强度和其它机械性能。在温度远低于水的冰点的寒冷气候环境中可实现压实土壤性能的改善。通常，在较温暖的气候中，通过使用水来实现土壤的改良。本发明借助于其在由于水的冰点而不能与水一起使用的温度下可被分散和掺入土壤的能力而具有优于常规方法的益处。其还保留原位，从而由于防水能力而获得强度，防止化学组合物的冻融、冻胀和土壤结合性能。在本发明的一个实施方式中，合成流体为约98重量％至约99.9重量％(包括但不限于98.0、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99.0、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8和99.9)，并且降凝剂为约0.01重量％至约2重量％(包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、.031、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.51、1.50、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99和2.00)，以及加入的中性油可以为约0.01％至约2重量％之间(包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.51、1.50、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99和2.00)。在另一实施方式中，合成流体为约80重量％至约95重量％之间(包括但不限于80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95)，降凝剂为约0.1重量％至约0.9重量％之间(包括但不限于0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8和0.9)，聚烯烃为约5重量％至约20重量％之间(包括但不限于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20)，以及中性油为约0.01％至约0.9重量％之间(包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89和0.90)。在一个实施方式中，土壤改良组合物的应用不需要任何水。组合物是可以在低于至少-40°F(-40℃)的温度下应用的基于石蜡的疏水性液体材料。所述组合物结合和覆盖所有接触的土壤，使得其可防水，同时确保压实。在底层发生损坏时，组合物产生压实并还自我修复的表面。其具有连续的活性，因而便于长期压实底层和底基层土壤，从而用作致密剂和压载剂。
如图1所示，图1示出带有试验结果的图表，其显示应力(在图上为0.1至0.5)与CBR值[加时州承载比(California Bearing Ratio)]。该试验由导致标准面积的柱塞穿透土壤样品组成(这可以在实验室或现场进行)。将引起穿透所需要的力(承载力)相对于测得的穿透度进行绘图，在固定时间间隔记录读数。该图表示出结果，关于对照、对照和合成纤维、对照未压实、具有合成纤维的样品A(合成流体和降凝剂)、以及具有合成纤维的样品B(合成流体、降凝剂和聚烯烃)的试验结果再现于下表1中。
表1
Figure BSA00000773369400121
本发明的此实施方式利用合成纤维给予经处理的土壤所需的内聚力和粘附力，并且有助于防止在基座(pad)的后缘和前缘处的膨胀。在一个实施方式中，合成纤维是得自Fiber Reinforced Soils，LLC(Baton Rouge，Louisiana)的
Figure BSA00000773369400122
当与土壤混合时，合成纤维打开以形成网、网格和纤维构型。这些网、网格和纤维构型提供增强土壤基质的机械方式。在该实施方式中，纤维由聚丙烯制成且长度为约四分之一英寸和约三英寸之间(包括但不限于0.25、0.50、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75和3英寸)；抗张强度为约40,000psi；拉伸伸长率为约20％；杨氏模量(Young′s Modulus)为约600,000psi；以及比重为约0.91gr/cm3。在一个实施方式中，纤维具有加入的碳黑作为UV保护。通常，有三种类型的纤维：标准带状纤维(standardtape fiber)、原纤化纤维(fibrillated fiber)和分解纤维(decomposingfiber)。在该实施方式中，以约0.15磅/平方英尺(0.072毫巴)加入纤维-不均匀共混至约6英寸(15.24cm)深度，并且压实。图2显示使用本发明增加的CBR值的图。
在另一实施方式中，将合成流体、降凝剂和合成纤维加入土壤。在加入土壤后，土壤和降凝剂为约5重量％，并且在加入土壤中后，纤维为约0.3重量％至约0.5重量％(包括但不限于0.3、0.4和0.5)。将处理和未经处理的样本暴露在三个冰点下温度(subfreezingtemperature)下：25°F(-3.9℃)、-10°F(-23℃)和-30°F(-34℃)。在环境温度以及在各温度下暴露24小时后进行测量。在25°F(-3.9℃)下，未经处理的样本膨胀7体积％，而在更低温度下不再膨胀。在25°F(-3.9℃)下，经处理的样本收缩了1.5％，而在更低温度下未改变。应理解，合成纤维可以约0.1重量％至约5重量％的量存在，包括但不限于0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9和5.0。也应理解，在一个实施方式中，合成纤维可由塑料、弹性体或橡胶制备。
一种应用方法是将纤维以每立方米一定比率来分散、共混成三层(lift)。通过实验室测试来测定纤维长度。通过机械方法来分散纤维，并且监测区域内均匀性。使用设置为特定配置的耕种设备将各层混合均匀。最终层接受与标注的纤维一起的流体应用。在此时，将经处理的材料准备压实。基于此轮廓以确定的应用比例将合成流体和降凝剂应用于材料的最终层。在纤维应用和混合之前应用约50％的流体。在压实之前应用剩余的50％。使用大型压实器将经处理的材料压实。第一步使用静力辊(static roll)，随后设置为振动压实。因为合成流体有固化时间，所以CBR值会随着时间增加。
在另一实施方式中，组合物是合成流体，在一个实施方式中，其为深度加氢处理的合成异烷烃和粘合剂；在一个实施方式中，其是聚烯烃。在此实施方式中，合成流体可以为约50重量％至约95重量％之间(包括但不限于50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95)，并且粘合剂可以为约5重量％至约50重量％之间(包括但不限于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49和50)。在一个实施方式中，将合成流体/粘合剂组合物作为底基层施加至土壤，以及在底基层的上部，施加表面层，其是合成流体/粘合剂组合物和合成纤维的组合。该底基层和表面层的结合使其在土壤中具有强抗冲击力。
在另一实施方式中，将合成流体与降凝剂和包括下列的热塑性聚烯烃化合物组合：聚异丁烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯、以及它们的共聚物。在另一实施方式中，合成流体可以在无降凝剂的情况下与聚异丁烯组合。还应理解也可将粘合剂加入所述实施方式中的任一个中。在又一实施方式中，合成流体与沥青松香共混物结合。沥青松香用作粘合剂。在所有以上实施方式中，合成流体可以是合成异烷烃，其具有小于1％的不饱和烃含量、大于99％的饱和百分比(但应理解，饱和百分比也可以为90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％)；其或者是合成或半合成的碳氢化合物，其或者是加氢处理的合成异烷烃、加氢裂化的合成异烷烃或加氢异构的合成异烷烃；其在68°F下具有至少约19厘沲的粘度，燃点大于约266°F且闪点为约350°F。与聚异丁烯组合的合成流体有助于使负荷均匀分布。
在另一实施方式中，组合物是基础油，在一个实施方式中，其为深度加氢处理的合成异烷烃和粘合剂；在一个实施方式中，其是聚烯烃。在此实施方式中，基础油可以为约50重量％至约95重量％之间(包括但不限于50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95)，并且粘合剂可以为约5重量％至约50重量％之间(包括但不限于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49和50)。在一个实施方式中，将基础油/粘合剂组合物作为底基层施加至土壤，以及在底基层的上部，施加表面层，其是基础油/粘合剂组合物和合成纤维的组合。该底基层和表面层的组合使其在土壤中具有强抗冲击力。
在另一实施方式中，将基础油与降凝剂和包括下列的热塑性聚烯烃化合物组合：聚异丁烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯、以及它们的共聚物。在另一实施方式中，基础油可以在无降凝剂的情况下与聚异丁烯组合。还应理解也可将粘合剂加入所述实施方式中的任一个中。在又一实施方式中，基础油与沥青组合。在所有以上实施方式中，基础油可以是合成异烷烃，其具有小于1％的不饱和碳氢含量、大于99％的饱和百分比(但应理解，饱和百分比也可以为90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％)；其或者是合成或半合成碳氢化合物、或者是加氢处理的合成异烷烃、加氢裂化的合成异烷烃、或加氢异构的合成异烷烃；其在68°F(20℃)下具有至少约19厘沲的粘度，燃点大于约266°F(130℃)且闪点为约350°F(177℃)。与聚异丁烯组合的基础油有助于使负荷均匀分布。
在另一实施方式中，将基础油与合成纤维组合。在该实施方式中，纤维由聚丙烯制成，并且长度为约大约一英寸和约三英寸之间，抗张强度为约40,000psi(2,758巴)，拉伸伸长率为约20％，杨氏模量为约600,000psi(41,368巴)并且比重为约0.91gr/cm3。在一个实施方式中，纤维具有加入的碳黑作为UV保护。通常，有三种类型的纤维：标准带状纤维、原纤化纤维和分解纤维。在该实施方式中，纤维以约0.15磅/平方英尺(0.072毫巴)均匀混合加入到约6英寸深度，并且压实。可以理解，该实施方式还可包括降凝剂、粘合剂和/或聚异丁烯。
基础油有五种具体种类。这些种类限定了形成石油的基本原料的种类。这些种类包括如下。请注意制备方法(黑体字)紧随基础油组种类之后，随后为对各种类油性状的描述。
组I-溶剂冷冻：组I基础油是所有组别中精炼程度最低的。它们通常是具有低均匀性或无均匀性的不同烃链的混合物。尽管市场上一些汽车用油使用组I原料，但其通常用于要求较低的应用中。
组II-加氢处理和精炼：目前市售的组II基础油为常见的基于矿物的发动机用油。它们在润滑性质方面具有一般至较好的性能，例如挥发性、氧化稳定性和闪点/燃点。它们在诸如倾点、冷启动粘度(coldcrank viscosity)和极压磨损(extreme pressure wear)的方面仅具有一般性能。
组III-加氢处理和精炼：组III基础油经过基础油组的最高程度的矿物油精炼。尽管它们未经化学工程改造，但它们在广泛的属性中提供良好性能，以及良好的分子均匀性和稳定性。通常将它们与添加剂混合，并且市售为合成或半合成产品。在近十年中，组III基础油在美国变得更为普遍。
组IV-化学反应：组IV基础油是经化学工程改造的合成基础油料。聚α烯烃(PAOs)是合成基础油料的常见例子。当与添加剂组合时，合成物提供了优于大量润滑性能的优异性能。它们具有非常稳定的化学组成和高度均匀的分子链。组IV基础油在用于自动化和工业应用的合成和合成-共混物产品中变得日益普遍。
组V-如所示：组V基础油主要在油添加剂的制备中使用。酯和多元醇酯(polyolester)均是在制备油添加剂中使用的常见的组V基础油。组V油通常自身不用做基础油，但增加其它基础油的有益性能。
在某些实施方式中，本发明由用作增塑剂和载体的脂肪族和环状有机组合物组成，将所述脂肪族和环状有机组合物与主要由羧酸构成的材料混合，并将其以产生粉尘和侵蚀控制和土壤改良水平提高的方式予以应用(所谓土壤改良是指碎屑保留、粉尘控制、侵蚀控制、土壤稳定、强度增加和/或承载能力增加的综合)。
当将羧酸与脂肪族或环状有机增塑剂和载体共混时，产生新颖的和意料之外的结果。将这些共混物加工成应用至土壤、聚集物或矿物的非均质混合物或乳状液，这提供高水平的持久粉尘控制和稳定性。本发明表现出惊人的耐湿性、重复使用性(reworkability)、使用寿命，同时还无腐蚀性和无危害性。
脂肪族有机组合物是指来自石油、煤或包括石蜡或链烷烃、链烯烃、烯烃和二烯烃的合成制品的饱和和不饱和的碳氢化合物，醇、醚、醛、酮、羧酸和碳水化合物。在某些实施方式中，本发明包含0重量％至95重量％(包括但不限于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95)的这些组合物。
环状有机组合物是指脂环烃、环烷烃、环烯烃、环炔烃、芳香烃、杂环烃和脂肪族与环状结构，诸如萜烯、氨基酸、蛋白质和核酸的任意组合。在某些实施方式中，本发明包含0重量％至95重量％(包括但不限于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95)的这些组合物。
羧酸是指主要成分为饱和或不饱和的脂肪酸的任何物质，并且它们的酯源自动物或植物脂肪或油；以及植物衍生的树脂或松香酸，全部以R-COOH的化学形式表达。本发明包括5重量％至70重量％(包括但不限于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69和70)的这些物质。
增塑剂是指添加至羧酸以有利于加工和增加最终产物的弹性和持久性的有机组合物。
载体是指可与羧酸混溶并且用作辅助增塑的羧酸分散和渗透至土壤中的媒介物的任何有机组合物。
非均质混合物是指由无论是否均匀分散的两种或更多种物质构成的混合物或溶液。
乳状液是指通过小百分比的乳化剂保持在悬浮物中的两种或多种不混溶液体的混合物。乳化剂可以是蛋白质或碳水化合物聚合物、或长链醇和脂肪酸。乳状液可以是水包油或油包水连续相混合物。
本发明使用常规制造设备制备。使用常规混合器、乳化器或胶体磨将这些组分混合成稳定的非均质混合物或乳状液。
通过使用常规喷洒设备也可完成将化学试剂施用至土壤。试剂通过软管、喷嘴或固定喷雾器来进行重力进料或泵送，并将其均匀施加至待处理的土壤或材料。机动平地机、柏油研磨机、混合器、搅拌机、压实器、滚压机以及其它常规施工设备可用于在需要时混合、设置等级和压实稳定的基部。
一旦应用，液体渗透至土壤内，其中粉尘控制和稳定的两种机制有助于该作用。第一种是通过分子吸附、粘附至颗粒的表面和物质吸收、渗透至颗粒的内部结构的过程来实现的颗粒增重和承载机制。
在粘合剂被掺入其中的实施方式中，通过用作粘合剂的增塑的更高聚合的羧酸来产生第二种机制。当处于压缩力下时，脂肪酸和树脂将颗粒结合到紧密内聚的基部中。即使在恶劣潮湿气候和来自重型履带车辆和钢链轮胎的机械干扰下，增塑的脂肪酸和树脂仍然保持活性。本发明展示出在受干扰时再压实为紧密内聚基部的独特和出乎意料的能力，显著地延长了化学试剂的使用寿命。在使用合成异烷烃的实施方式中，所述异烷烃可提供内聚和粘合作用。在使用酯的实施方式中，酯可提供内聚和粘合作用。
在某些实施方式中，组合物由用作增塑剂和载体的脂肪族和环状有机组合物组成，将所述脂肪族和环状有机组合物与主要由热塑性聚烯烃组合物组成的材料混合，并将其以产生粉尘和侵蚀控制和土壤稳定水平提高的方式予以应用。
当将聚烯烃组合物与脂肪族或环状有机增塑剂和载体共混时，产生新颖和意料之外的结果。将这些共混物加工成应用至土壤、聚集物或矿物的非均质混合物或乳状液，这提供高水平的持久粉尘控制和稳定性。本发明表现出惊人的耐湿性、重复使用性、使用寿命，同时还无腐蚀性和无危害性。
热塑性聚烯烃组合物是指由具有化学结构CnH2n或R-C2nH3n的衍生自烯烃的任何物质，包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚异戊二烯以及它们的共聚物。在一些实施方式中，本发明包括2重量％至90重量％(包括但不限于2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89和90)的这些物质。
在另一实施方式中，将合成异烷烃和粘合剂加入到带有占混合物的10％的另一沙土/土壤混合物的原位沙土中。将合成异烷烃和粘合剂以混合物的10％加入原位沙土和另一沙土/土壤混合物中。在该实施方式中，10％沙土/土壤混合物是通过60目筛的细料。在一个例子中，将干料经水和EK35(Midwest Industrial Supply of Canton，Ohio市售)处理至约7％的水分。以1加仑/12平方英尺的应用速率将EK35加入。对照得到10％的结果，而在0.1渗透度下，结果为71.3％；以及在0.2渗透度下，结果为114.4％。应理解，沙土/土壤混合物可以为混合物的约1重量％至约15重量％，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14和15。还应理解，沙土/土壤混合物的细料可具范围介于约4至约200之间的筛目数，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199和200。
在至少一个实施方案中，流体/纤维体系在不良因素(poormaterials)(即最小土壤吸持、支承和恶劣气候)下作用良好。在最差的土壤和位置条件下，改善的土壤能支承和维持高压数年。
因此，可见我们提供使用化学试剂来改良土壤独特和有效方法，当测试时所述化学试剂提供出人意料的结果。在一个实施方式中，通过引入本发明，边际土壤的CBR仅稍微增加。然而，证实经处理的土壤具有显著增加的承重性能，尽管其具有相对低的CBR值。该结果实出人意料的，因为CBR值与承重性能相关，因此具有相对低CBR值的土壤的优异承重性能是超出预期的。边际土壤被定义为通常不能充分压实以以形成对其预期用途的支承强度的土壤。这通常由于无法促进颗粒联锁的颗粒形状和阻止颗粒间内聚的颗粒分布(例如，不足的粉末，＜5％；或过多的粉末，＞30％)。边际土壤通常存在于建筑工地当地中，这使得它们的潜在用途具经济吸引力。本发明补充压实土壤的颗粒联锁和内聚。当纤维末端在相邻颗粒对之间夹紧时，补充联锁，这实现了机械加固。当流体增加颗粒之间的压实和毛细管作用时，补充内聚力。通过上述作用将本发明应用至边际土壤改善了其承载能力，这促成了对于预期用途具有足够性能的经济性替代材料。
在前述“合成”定义的单独实施方式中，“合成”的定义包括符合EPA静止舷弧要求、沉积要求、多芳香烃要求和毒性要求的流体。
在一个实施方式中，其中合成流体是合成异烷烃，合成异烷烃用作增塑剂，并且合成异烷烃仅是增塑剂。应当理解，这仅是本发明的一个实施方式。然而，在本发明的另一实施方式中，其可与其它实施方式组合，所述组合物基本上不含烃类。在一个实施方式中，合成异烷烃具有大于99％的饱和百分比。
在另一实施方式中，组合物基本由合成流体和降凝剂组成。在另一实施方式中，组合物基本由合成流体和粘合剂组成。在另一实施方式中，组合物基本由合成流体、可生物降解材料和合成纤维组成。在另一实施方式中，组合物基本由基础油和聚异丁烯组成。在另一实施方式中，组合物基本由基础油和合成纤维组成。
实施例：在阿拉斯加的许多不稳定土壤中，在石油勘探营地中仅构建分级基座可存在巨大挑战。在北斯洛蒲(North Slope)的偏远地区，在那里没有充足的材料或进口由于成本而受到抑制，本发明证明其为使土壤稳定的高性价比方法。在Barrow，AK.的东部约47英里处，美国最北部城市坐落在Cape Simpson-先前的防御预警(Defense EarlyWarning(DEW))位置，现在其是石油勘探分级区域。Corporation面临实际的挑战。他们必须增强和稳定180,000平方英尺的经材料冲刷和磨圆的海滩砂。解决方案必须支持具有150,000lb或更高的轮子载荷的大型设备。在未稳定的情况下，标准、未负载的轻型载重汽车会在其后轮位于基座上之前下沉至前轴。而且，解决方案必须在零度以下工作，需要最少的安装设备，并且符合美国EPA和阿拉斯加州环境标准。选择由其它应用证实的技术的组合，合成纤维和具有粘合剂的合成流体(Midwest SF2)。土工纤维是聚丙烯纤维，其在共混至土壤内时提供机械加固，其通常用于斜坡修复和斜坡构筑。也将其用在体育产业中以加固足球场草坪。具有粘合剂的无毒性合成流体用于砾石路以通过内聚和粘附提供连续压实和强度增益。第一步是使用履带车辆来施加合成粘合剂。缺乏表面承载使得轮式施加不切实际。第二步包括将土工纤维的袋子战略性地置于基座上以及通过手散播。具有耕种附件的前端承载器使土工纤维共混至顶部数英寸的土壤以完成本方法的第三步。第四步是另外施加具有粘合剂的合成流体，随后为第五步和最后一步，使用常规的13吨钢轮滚压机来压实。结果是基座能够连续支承高频率的150,000lb.轮子载荷和更高分布的固定载荷。该结果使在Cape Simpson冬天勘探季节中能够不中断地进行操作。在夏天，Midwest和University of Alaska-Fairbank查探了Cape Simpson区域以确定SF2安装的有效性。使用2种不同ASTM标准测试方法，在基座上得到超过100个表面强度测量值。测试表明SF2稳定化表面的强度仍为未经稳定化区域的强度的2倍。根据
Figure BSA00000773369400241
Corporation，表面强度在足以支承不中断营地操作之上。在使得传统土壤受到成本限制的后勤挑战下，SF2是极具可行性的选择。在Cape Simpson，三天中稳定基座为约＄1.95/平方英尺，比进口材料要便宜许多倍并且要快得多。
参照图3，原位构建研究用斜坡。堤的核包括砾石或粗粒材料。侧斜坡具有两英尺厚的粉砂层。将该层置于约一英尺高的若干层中，并且将其压实。在放置该层之后，形成处理物的四个不同部分(各约6至18英尺宽)。经处理的层各具有不同的构型。在一个实施方式中，使合成纤维与合成流体组合并加入层中；在另一实施方式中，仅将合成纤维加入层中；在另一实施方式中，将纤维、合成流体和粘合剂加入层中；以及在另一实施方式中，将水性丙烯酸醋酸乙烯酯聚合物乳状液加入层中。在施加至斜坡之前，使细碎材料与合成纤维、合成流体和/或粘合剂混合。一旦施加至斜坡，就将材料压实。在使用纤维、粘合剂和合成流体的实施方式中，其中在混合物内，合成流体为约80重量％至约95重量％(包括但不限于80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95)；粘合剂为约5重量％至约20重量％(包括但不限于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20)；以及合成纤维为约0.1重量％至约5重量％(包括但不限于0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9和5.0)；在与细碎材料组合后，细碎材料为约80重量％至约92重量％(包括但不限于80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91和92)；水为约6重量％至约12重量％(包括但不限于6、7、8、9、10、11和12)；以及混合物为约2重量％至约8重量％(包括但不限于2、3、4、5、6、7和8)。
继续参照图3，在一个实施方式中，合成流体是合成异烷烃，粘合剂选自由羧酸、酯和热塑性聚烯烃组成的组，其中热塑性聚烯烃选自由CnH2n和R-C2nH3n组成的组，其中热塑性聚烯烃选自由聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚异戊二烯、及它们的共聚物组成的组，其中合成纤维是聚丙烯，长度为约四分之一英寸至约三英寸且选自由标准带状纤维、原纤化纤维和分解纤维组成的组，其中细碎材料是粉砂。
尽管以上描述中包含许多特殊性，但这些特殊性不应当解释为对本发明范围的限制，而是仅提供对本发明当前一些优选实施方式的说明。在本发明的范围内可有其它各种实施方式和分支。例如，富含聚烯烃类的若干不同种类的物质可用作那些经测试的以及多种脂肪族和环状有机组合物的插入式替代物。
主要为了清晰理解而给出以上详细描述，不应当由此理解为不必要的限制，阅读本公开后，修改对于本领域技术人员将显而易见，并且可在不背离本发明的精神和所附权利要求的范围下进行。因此，本发明并非旨在通过本文以上所展示的具体实例来限制本发明。相反，旨在涵盖的部分也在所附权利要求的精神和范围内。
本发明宽范围的数值范围和参数均是近似值，但在具体实例中示出的数值是尽可能精确地记录。然而，任何数值固有地包含误差，这必然导致在它们各自的测试值中存在标准偏差。
多个实施方式描述了本发明。显然，阅读和理解说明书后，就会发现修改和替代形式。申请人旨在包括在所附权利要求的范围内的所有此类修改和替代形式或者其等同形式。
因此，既已描述本发明，现提出权利要求。

Claims (10)

1.一种防止相连土堤侵蚀的方法，所述方法包括下列步骤：
产生合成流体、粘合剂和合成纤维的混合物；
使所述混合物与细碎材料组合；
将所述细碎材料和混合物的至少一层施加至所述土堤；以及
压实所述细碎材料和混合物的至少一层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述混合物内，所述合成流体为约80重量％至约95重量％，所述粘合剂为约5重量％至约20重量％，以及所述合成纤维为约0.1％至约5重量％。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在与所述细碎材料组合后，所述细碎材料为约80重量％至约92重量％，水为约6重量％至约12重量％，以及所述混合物为约2重量％至约8重量％。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述合成流体是合成异烷烃，其中所述粘合剂选自羧酸、酯和热塑性聚烯烃，其中所述合成纤维为聚丙烯，长度为约四分之一英寸至约三英寸，且选自标准带状纤维、原纤化纤维、和分解纤维；其中所述细碎材料是粉砂。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述合成流体是合成异烷烃。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述粘合剂选自羧酸、酯和热塑性聚烯烃。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述合成纤维为聚丙烯，长度为约四分之一英寸至约三英寸，且选自标准带状纤维、原纤化纤维和分解纤维。
8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述合成流体是合成异烷烃，其中所述粘合剂选自羧酸、酯和热塑性聚烯烃。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，所述合成纤维为聚丙烯，长度为约四分之一英寸至约三英寸，且选自标准带状纤维、原纤化纤维和分解纤维。
10.根据权利要求3所述的方法，其中，所述细碎材料是粉砂。
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