CN103174107B - 防渗透气颗粒、由其构成的防渗透气袋及其应用和现场施工方法 - Google Patents
防渗透气颗粒、由其构成的防渗透气袋及其应用和现场施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于河道底部的防渗透气袋，具体涉及一种防渗透气袋的现场施工方法。本发明所述的方法按照河道的要求选择合适尺寸且一侧端开口的透气壁袋，并选用与所述透气壁袋尺寸相适配的钢性板材沿所述透气壁袋的长度及宽度方向固定以将所述透气壁袋内部空间撑起，且所述钢性板材距离河道地面的高度等于所述透气壁袋的厚度，并向所述透气壁袋内填充防渗透气颗粒，构成所述防渗透气袋，并将开口端密封即可。本发明所述的施工方法可以根据所需改造河道的尺寸及规模要求选择合适的透气壁袋，现场充气填充防渗透气颗粒形成防渗透气袋，可以避免以往河道改造施工中，砂袋长途运输的问题，而且现场加工的砂袋对透气壁袋的密封要求并不高，现场施工极为方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于河道底部的防渗透气袋，具体涉及一种防渗透气袋的现场施工方法。
背景技术
河道改造工程是综合治理河道的重要工作。为了控制河道洪水通量，改善防洪、灌溉、淤滩及工农业用水条件。针对河道治理不同的要求，对河道进行治导、疏通、护岸，以及堤防等综合治理。整治河道时，必须使上下游、左右岸统筹兼顾，近远期相结合，以达到行洪安全和合理利用水土资源的目的。近年来国家大力改造河道防洪、防渗等工程，广泛应用的防渗材料只要有膨润土防水毯、复合土工膜以及防渗土工膜等。
膨润防水毯是一种专门用于人工湖泊水景、垃圾填埋场、地下车库、楼顶花园、水池、油库及化学品堆场等防渗漏的土工合成材料，它是由高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土工布和无纺布之间，用针刺法制成的膨润土防渗垫可形成许多小的纤维空间，使膨润土颗粒不能向一个方向流动，遇水时在垫内形成均匀高密度的胶状防水层，有效的防止水的渗漏。
复合土工膜和防渗土工膜也广泛应用于渠道防渗工程。二者皆为土工合成材料，利用防渗基材薄膜以及无纺布复合而成的。在土木工程，尤其是在防洪抢险工程中的大量应用并卓有成效。
但上述三种防渗材料主要注重的是防渗性能，对于防渗材料的透气性能则没有过多的要求，但对于河道而言，河道内储水的水质也尤为重要，需要整个河道具有较好的透气性能。另外，所述复合土工膜和防渗土工膜一般均含有有机材料，长时间铺设于河道底部容易出现腐蚀等现象，而膨润防水毯也需要将高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土工布和无纺布之间，制备过程相对比较复杂。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中防渗材料对透气性能要求不高的问题，进而提供一种兼具防渗性能与透气性能的疏水颗粒在河道防渗领域中的应用。
本发明还提供了一种所述疏水颗粒在运输过程中对袋体密封要求较高的问题，进而提供一种用于河道底部的防渗透气袋的现场施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种由防渗透气颗粒构成的防渗透气袋在河道底部防渗领域中的应用。
所述防渗透气袋由透气壁袋及填充于其中的防渗透气颗粒构成。
本发明所述的防渗透气颗粒与中国专利CN101838116A中公开的疏水颗粒定义相同，其具体的组分及制备方法均与该专利公开的内容相同。
所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性物质。所述的疏水性物质为包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。
所述防渗透气颗粒之间的孔隙的孔径为0.001-0.3mm，更优的为0.01-0.2mm。
所述防渗透气颗粒中的所述疏水性物质为疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜的质量占硅砂颗粒质量的1～8％。所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。较佳地，所述疏水性环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂中的一种或多种；所述疏水性酚醛树脂为二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。
并且，如以上所述的疏水性树脂可以通过如下的方法改性而获得，具体改性方法为：
将环氧树脂，如邻苯二甲酸酐或马来酸酐，与油溶性的单体共聚，所述油溶性的单体为：丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸钠、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一种。
或者，也可以将环氧树脂接枝改性，形成接枝聚合物；将环氧树脂的亲水性基团，如羟基，与疏水的功能单体发生反应，将其接起来；疏水性的功能单体为：苯甲醛，烷基苯甲醛(一大类)，利用羟基与醛基的反应。
或者，也可以将环氧树脂进行取代反应，在光照的催化反应下，用氯气参与取代反应，将卤素接到环氧树脂上面，以改善疏水性能。
另外，所述疏水性树脂膜中可以加入有固化剂，并且，对于不同的树脂加入不同的固化剂，其中，固化剂的选择具体如下：
对于缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂，较佳的固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一种或几种；
对于二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂，较佳的固化剂为六次甲基四胺；
对于有机硅树脂而言，较佳的固化剂为二丁基二月桂酸锡或N，N，N′，N′一四甲基胍盐中的任一种或几种；
对于疏水性聚氨酯树脂，其固化剂为甲苯二异氰酸酯TDI和三甲氧苄胺嘧啶TMP的加成物，TDI和含羟基组份的预聚物及单组份潮气固化剂、TDI的三聚体。
对于不饱和聚酯(对苯二甲酸与乙二醇的聚合物)，常温时所加入的固化剂为过氧化酮和环烷酸钴；加热时所加入的固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧化辛酸叔己酯和过氧化二碳酸双酯中的一种或几种。
并且，所述的疏水性物质还可以为聚四氟乙烯、植物油、硅铜、硅氧烷、烃以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一种或其组合。较佳地，所述烃包括石蜡、煤油、柴油、原油、石油馏出物、溶剂油及脂族溶剂中的任意一种或其组合。
其中，所述疏水性物质为涂覆于所述硅砂颗粒上，并且将所述疏水性物质涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为喷雾、浸渍或浸泡硅砂颗粒于疏水性物质的液体溶液中以化学涂覆硅砂颗粒；或者为应用疏水性物质的薄膜片材涂覆到硅砂颗粒中；或者为将加热的硅砂颗粒放置于疏水性物质中，熔融疏水性物质到硅砂颗粒；或者为电镀、等离子喷涂、溅射、流化及粉末涂覆的方式将疏水性物质涂覆到硅砂颗粒上。
本发明还提供了一种用于河道底部防渗的防渗透气袋的现场施工方法：按照河道的要求选择合适尺寸且一侧端开口的透气壁袋，并选用与所述透气壁袋尺寸相适配的刚性板材沿所述透气壁袋的长度及宽度方向固定以将所述透气壁袋内部空间撑起，且所述刚性板材距离河道地面的高度等于所述透气壁袋的厚度，并向所述透气壁袋内填充防渗透气颗粒，构成所述防渗透气袋，将开口端密封即可，并拆除所述刚性板材。
所述透气壁袋的高度为2-10cm，并优选3-5cm。。
所述防渗透气颗粒的粒径大于所述透气壁袋的纤维间隙。
所述透气壁袋由透气土工布、编织袋、或透气帆布袋缝制而成。
所述将开口端密封的步骤，是通过将所述透气壁袋的侧端开口处缝制封口或直接将开口处折弯利用填料堆砌封口。
所述填料包括细砂、小石子或陶粒。
本发明所述的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，1、本发明所述的疏水颗粒铺设于河道底部，既具有防渗性能又具有透气性能，可满足河道要求；2、本发明所述的施工方法可以根据所需改造河道的尺寸及规模要求选择合适的透气壁袋，现场充气填充防渗透气颗粒形成防渗透气袋，可以避免以往河道改造施工中，砂袋长途运输的问题，而且现场加工的砂袋对透气壁袋的密封要求并不高，现场施工极为方便；3、所述施工方法可以根据所需改造的河道的尺寸要求选择合适的透气壁袋加工成为防渗透气袋，避免了以往的砂袋均采用同一的尺寸、会出现不适宜所改造河道的问题；4、所述加工方法采用刚性板材限制所述防渗透气袋的高度，以保证所述防渗透气袋的高度适用于所述河道的改造工程；5、所述透气壁袋的厚度为3-5cm，保证了所述侧壁的最佳强度性能及透气性能；6、所述透气壁袋采用透气土工布、编织袋或帆布袋缝制而成，可有效保证所述防渗透气墙的强度。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明所述防渗透气袋现场施工方法示意图。
图中附图标记表示为：1-防渗透气颗粒，2-刚性板材，3-透气壁袋。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的用于河道底部的防渗透气袋是将防渗透气颗粒1填充于透气壁袋3中构成所需的防渗透气袋，按照河道的需求铺设至河道底部。
所述防渗透气袋的现场施工方法包括：照河道的尺寸要求选择合适尺寸且一侧端开口的透气壁袋3平铺，并选用一块与所述透气壁袋3尺寸相适配的刚性板材2将所述透气壁3袋沿其长度及宽度方向固定，以此可以将所述透气壁袋3内部完全空间撑起，且保证所述刚性板材2距离河道地面的高度等于所述透气壁袋3的厚度，大约为3-5cm，并利用送风吹气向所述透气壁袋3内填充所述防渗透气颗粒1，以此构成所述防渗透气袋，并通过将所述透气壁袋3的侧端开口处缝制封口将开口端密封即可。
所述透气壁袋3由透气土工布按照合适的尺寸缝制而成，且所述透气土工布的纤维间隙要小于所述防渗透气颗粒及填充河道的填料的粒径。
所述防渗透气颗粒1包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性聚四氟乙烯。所述硅砂颗粒为粒径为0.1-0.3mm的石英砂。所述疏水性聚四氟乙烯为硅砂颗粒的3wt％。
所述疏水性聚四氟乙烯涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为：
1)将疏水性聚四氟乙烯加热至熔融状态；
2)将硅砂颗粒加热至210℃时，加入所述疏水性聚四氟乙烯，30秒搅拌混匀，使所述疏水性聚四氟乙烯均匀分散于所述硅砂颗粒表面；
3)将六次甲基四胺固化剂(占硅砂颗粒的0.015wt％)加入上述制备得到的混合物中，搅拌混匀，固化60秒；
4)将氧化聚乙烯蜡润滑剂(占硅砂颗粒的0.009wt％)加入固化好的混合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即得。
铺设完毕所述防渗透气袋后可以按照正常河道改造的要求铺设细沙等其他填料，并按照一般的步骤完成所述河道改造工程。
实施例2
本发明所述的用于河道底部的防渗透气袋是将防渗透气颗粒1填充于透气壁袋3中构成所需的防渗透气袋，按照河道的需求铺设至河道底部。
所述防渗透气袋的现场施工方法包括：照河道的尺寸要求选择合适尺寸且一侧端开口的透气壁袋3平铺，并选用一块与所述透气壁袋3尺寸相适配的刚性板材2将所述透气壁袋3沿其长度及宽度方向固定，以此可以将所述透气壁袋3内部完全空间撑起，且保证所述刚性板材2距离河道地面的高度等于所述透气壁袋3的厚度，大约为2-10cm，并利用送风吹气向所述透气壁袋3内填充所述防渗透气颗粒1，以此构成所述防渗透气袋，并通过直接将开口处折弯利用细砂、小石子或陶粒等填料堆砌封口将开口端密封即可。
所述透气壁袋3由编织袋或透气帆布按照合适的尺寸缝制而成，且所述透气壁袋3的纤维间隙要小于所述防渗透气颗粒及填充河道的细砂的粒径。
所述防渗透气颗粒1包括硅砂颗粒和涂覆在所述硅砂颗粒上的疏水性环氧树脂。所述硅砂颗粒为粒径为0.075-0.3mm的石英砂。所述疏水性环氧树脂为硅砂颗粒的5wt％。所述疏水性环氧树脂是由马来酸酐与苯甲醛接枝共聚制得。
所述疏水性环氧树脂涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为：
1)将疏水性环氧树脂加热至熔融状态；
2)将硅砂颗粒加热至220℃时，加入所述环氧树脂，60秒搅拌混匀，使所述酚醛树脂均匀分散于所述硅砂颗粒表面；
3)将脂肪族胺固化剂(占硅砂颗粒的10wt％)加入上述制备得到的混合物中，搅拌混匀，固化120秒；
4)将硬脂酸酰胺润滑剂(占硅砂颗粒的1.25wt％)加入固化好的混合物中，搅拌均匀，冷却，过筛，即得。
铺设完毕所述防渗透气袋后可以按照正常河道改造的要求铺设细沙等其他填料，并按照一般的步骤完成所述河道改造工程。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种防渗透气颗粒，其特征在于，包括硅砂颗粒和包覆在所述硅砂颗粒上的疏水性树脂膜，所述硅砂颗粒为粒径为0.1-0.3mm的石英砂，所述疏水性树脂膜为硅砂颗粒的3wt％；
所述疏水性树脂膜涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为：
(1)将疏水性树脂膜加热至熔融状态；
(2)将硅砂颗粒加热至210℃时，加入所述疏水性树脂膜，30秒搅拌混匀，使所述疏水性树脂膜均匀分散于所述硅砂颗粒表面；
(3)将占硅砂颗粒0.015wt％的六次甲基四胺固化剂加入上述制备得到的混合物中，并控制所述六次甲基四胺固化剂的添加量占硅砂颗粒质量的0.015wt％，搅拌混匀，固化60秒；
(4)将占硅砂颗粒0.009wt％的氧化聚乙烯蜡润滑剂加入固化好的混合物中，并控制所述氧化聚乙烯蜡润滑剂的添加量占硅砂颗粒质量的0.009wt％，搅拌均匀，冷却，过筛，即得。
2.一种防渗透气颗粒，其特征在于，所述防渗透气颗粒包括硅砂颗粒和涂覆在所述硅砂颗粒上的疏水性环氧树脂；所述硅砂颗粒为粒径为0.075-0.3mm的石英砂，所述疏水性环氧树脂为硅砂颗粒的5wt％；
所述疏水性环氧树脂是由马来酸酐与苯甲醛接枝共聚制得；
所述疏水性环氧树脂涂覆于所述硅砂颗粒上的方法为：
(1)将疏水性环氧树脂加热至熔融状态；
(2)将硅砂颗粒加热至220℃时，加入所述环氧树脂，60秒搅拌混匀，使所述疏水性环氧树脂均匀分散于所述硅砂颗粒表面；
(3)将占硅砂颗粒10wt％的脂肪族胺固化剂加入上述制备得到的混合物中，并控制所述脂肪族胺固化剂的添加量占硅砂颗粒质量的10wt％，搅拌混匀，固化120秒；
(4)将占硅砂颗粒1.25wt％的硬脂酸酰胺润滑剂加入固化好的混合物中，并控制所述硬脂酸酰胺润滑剂的添加量占硅砂颗粒质量的1.25wt％，搅拌均匀，冷却，过筛，即得。
3.一种由权利要求1或2所述的防渗透气颗粒构成的防渗透气袋在河道底部防渗领域中的应用。
4.一种用于河道底部防渗的防渗透气袋，其特征在于：所述防渗透气袋由透气壁袋(3)及填充于其中的权利要求1或2所述的防渗透气颗粒(1)构成。
5.一种权利要求3所述的用于河道底部防渗的防渗透气袋的现场施工方法，其特征在于：按照河道的要求选择合适尺寸且一侧端开口的透气壁袋(3)，并选用与所述透气壁袋(3)尺寸相适配的刚性板材(2)沿所述透气壁袋(3)的长度及宽度方向固定以将所述透气壁袋(3)内部空间撑起，且所述刚性板材(2)距离河道底面的高度等于所述透气壁袋(3)的厚度，并向所述透气壁袋(3)内填充防渗透气颗粒(1)，构成所述防渗透气袋，将开口端密封即可，并拆除所述刚性板材(2)。
6.根据权利要求5所述的用于河道底部防渗的防渗透气袋的现场施工方法，其特征在于：所述透气壁袋的高度为2-10cm。
7.根据权利要求6所述的用于河道底部防渗的防渗透气袋的现场施工方法，其特征在于：所述防渗透气颗粒(1)的粒径大于所述透气壁袋(3)的纤维间隙。
8.根据权利要求7所述的用于河道底部防渗的防渗透气袋的现场施工方法，其特征在在于：所述透气壁袋(3)由透气土工布、编织袋、或透气帆布袋缝制而成。
9.根据权利要求8所述的用于河道底部防渗的防渗透气袋的现场施工方法，其特征在于：所述将开口端密封的步骤，是通过将所述透气壁袋(3)的侧端开口处缝制封口或直接将开口处折弯利用填料堆砌封口。
10.根据权利要求9所述的用于河道底部防渗的防渗透气袋的现场施工方法，其特征在于：所述填料包括细砂、小石子或陶粒。
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Effective date of registration: 20160913 Address after: 100085 room B, block B509, Jiahua building, No. 9, 3rd Street, Beijing, Haidian District Patentee after: Beijing Rechsand Ecological Environment Protection Science and Technology Co., Ltd. Address before: 100085, Beijing, Haidian District on the 3rd Street, No. 9, block B, room 508, room 5 Patentee before: Beijing Renchuang Sci-Tech Group Corp., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 246600, No. 1, general road, Yuexi Economic Development Zone, Anqing, Anhui Patentee after: Anhui Renchuang ecological environmental Polytron Technologies Inc Address before: 100085 room B, block B509, Jiahua building, No. 9, 3rd Street, Beijing, Haidian District Patentee before: Beijing Rechsand Ecological Environment Protection Science and Technology Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 246600, No. 1, general road, Yuexi Economic Development Zone, Anqing, Anhui Patentee after: Renchuang ecological environmental protection Polytron Technologies Inc Address before: 246600, No. 1, general road, Yuexi Economic Development Zone, Anqing, Anhui Patentee before: Anhui Renchuang ecological environmental Polytron Technologies Inc |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20130626 Assignee: Beijing Jingshui Construction Group Co. Ltd. Assignor: Renchuang ecological environmental protection Polytron Technologies Inc Contract record no.: 2019990000023 Denomination of invention: Anti-seepage vent particles, anti-seepage air bag component of same, and application and on-site construction method thereof Granted publication date: 20160427 License type: Common License Record date: 20190122 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20130626 Assignee: BEIJING GOLDEN RIVER WATER CONSERVANCY CONSTRUCTION GROUP Co.,Ltd. Assignor: RENCHUANG ECO-TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2020990000291 Denomination of invention: Anti-seepage vent particles, anti-seepage air bag component of same, and application and on-site construction method thereof Granted publication date: 20160427 License type: Common License Record date: 20200605 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |