CN105541153A - 一种憎水颗粒及防渗透气结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种憎水颗粒及防渗透气结构，其特征是由上围护层、上保护层、防渗透气层、下保护层、下围护层依序组成的复合层。所述防渗透气层防渗透是将防水改性剂按配比加入骨料，骨料颗粒与防水改性剂配比为100:（0.5～9），混合搅拌均匀；将混合料升至预定的温度，恒温搅拌均匀；冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。本发明工序简单，在制备过程中不会释放有毒有害物质，具有价格低廉、安全、环保、防渗性能好的优点。

Description

一种憎水颗粒及防渗透气结构
技术领域
本发明涉及一种憎水颗粒及防渗透气结构。
背景技术
现有的防渗材料，虽然能够达到防渗的目的，但是在做到防渗效果的时候则导致产品不透气。当这些材料应用在蓄水工程中虽然可以保存水，但是由于产品不透气无法增加水体溶解氧，会导致贮存的水逐渐变质直至不能使用。同样在干旱缺水地区的种植过程中，现有的防渗材料虽然可以保住水分，但由于缺乏透气性，不利于植物的生长。这些材料无法实现防渗的同时又透气。
目前，国内研发的憎水颗粒类防水材料，其起防渗效果的是疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂等疏水性有机树脂与其配套的固化剂反应生成的树脂膜。这些有机类树脂的价格偏高，造成这种疏水颗粒的使用成本较高。且疏水性有机树脂与骨料颗粒粘接聚团需要经过破碎、筛分等处理后才能形成疏水颗粒产品。疏水性有机树脂与骨料颗粒粘接聚团破碎会破坏包覆在骨料颗粒表面的疏水膜，这样导致了产品防渗性能的下降。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的旨在提供一种憎水颗粒制备方法。利用该方法生产憎水颗粒方法简便，材料易得，成本低廉。
本发明另一目的在于提供一种防渗透气结构，以上围护层、上保护层、防渗透气层、下保护层和下围护层组成的复合层，防渗效果良好。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种憎水颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：筛分骨料，选择0.03mm～0.05mm粒径的骨料；
步骤2：将防水改性剂按配比加入骨料，骨料颗粒与防水改性剂配比为100:（0.5～9），混合搅拌均匀；
步骤3：将混合料升至预定的温度，温度范围为常温～300℃，恒温搅拌均匀；
步骤4：冷却即得憎水颗粒。
上述骨料颗粒至少为金矿尾矿、铅锌尾矿、风积沙、荒漠沙中的一种或几种。
上述骨料的粒径为0.03～0.5mm。
上述防水改性剂至少为LDPE、HDPE、PE、PVC、PP、EVA、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、PE蜡中的一种或几种。
上述配比为骨料颗粒与防水改性剂配比为100:（0.5～9）。
上述配比为骨料颗粒与防水改性剂最佳配比为100:（2～5）。
一种憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，其特征是由上围护层、上保护层、防渗透气层、下保护层、下围护层依序组成的复合层。
上述的上围护层和下围护层至少为混凝土、木，PE、PP、PVC、铝合金、铁或钢等中的一种或几种，其结构形式为布有网孔的平面或曲面板状结构。
上述的上保护层和下保护层为塑料网、尼龙网、金属网等具有网状结构的制品，其网孔最大尺寸小于骨料颗粒的粒径。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以防水改性剂为主要成分将骨料颗粒由亲水性改性成憎水性。具有耐酸、耐碱等耐久性良好的特点，相比较于疏水性有机树脂，本发明所采用的防水改性剂的价格只有疏水性有机树脂的1/2不到，可以大幅降低憎水颗粒的生产成本。
利用疏水性有机树脂生产疏水颗粒，疏水性有机树脂与骨料颗粒粘接聚团需要经过破碎、筛分等处理后才能形成疏水颗粒产品，且破碎会破坏包覆在骨料颗粒表面的疏水膜，导致防渗性能的下降。本发明采用的防水改性剂处理的骨料颗粒本身就是溃散状态，不会形成聚团现象，因此颗粒经过改性处理后不需要经过破碎、筛分处理，具有生产工序简单、防渗性能良好的优点。且本发明制备过程中不会释放有毒有害物质，价格低廉、安全、环保、性能优异。
本发明防渗透气结构中的上围护层和下围护层起到透气、固定防渗透气结构的作用。使得防渗透气结构可制成球状、长方体状以及异形状，可满足不同条件的使用要求。
本发明防渗透气结构中的上保护层和下保护层起到隔离、保护防渗透气层的效果，防止防渗透气层随水流的移动发生的流动、迁移、破坏等现象。
本发明防渗透气结构可根据使用要求在工厂直接加工成成品，相比较于传统的结构方式具有简单方便、施工成本低、施工进度快等优点。
附图说明
图1是本发明结构的示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例，对本发明的技术方案再作进一步的说明：
憎水颗粒的制备
实施例1：选择粒径为0.2mm风积沙100克，加入硬脂酸钙1克，混合搅拌均匀，加热至150℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例2：选择粒径为0.5mm金矿尾矿100克，加入氯化聚乙烯3克，混合搅拌均匀，加热至260℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例3：选择粒径为0.15mm铅锌尾矿100克，加入硬脂酸钙0.5克，PE蜡0.5克，混合搅拌均匀，加热至150℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例4：选择粒径为0.1mm荒漠沙100克，加入PVC4克，混合搅拌均匀，加热至220℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例5：选择粒径为0.15mm荒漠沙100克，加入PP5克，混合搅拌均匀，加热至160℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例6：选择粒径为0.2mm风积沙100克，加入PE4克，混合搅拌均匀，加热至300℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例7：选择粒径为0.5mm风积沙100克，加入LDPE3克，混合搅拌均匀，加热至240℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例8：选择0.2mm荒漠沙100克，加入HDPE4克，混合搅拌均匀，加热至260℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例9：选择0.1mm荒漠沙100克，加入PVC2克，PE2克，PP1克，混合搅拌均匀，加热至300℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例10：选择粒径为0.03mm风积沙100克，加入硬脂酸钙4克，混合，常温状态搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例11：选择粒径为0.1mm金尾矿100克，加入硬脂酸钙3克，混合，常温状态搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例12：选择粒径为0.25mm荒漠砂100克，加入硬脂酸钙2克，混合，常温状态搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例13：选择粒径为0.1mm金矿尾矿50克和粒径为0.03mm铅锌尾矿50克，加入硬脂酸钙3克，LDPE3克，混合搅拌均匀，加热至180℃恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例14：选择粒径为0.5mm金矿尾矿30克、0.5mm铅锌尾矿30克、0.5mm风积沙40克、加入硬脂酸钙3克，氯化聚乙烯3克和PE蜡0.5克，混合，常温状态搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例15：选择粒径为0.2mm荒漠沙50克和粒径为0.2mm风积沙30克，加PVC3克、PP1克、氯化聚乙烯2克和硬脂酸钙2克，混合搅拌均匀，加热至150℃，恒温搅拌均匀，冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
实施例16：一种憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，上围护层(3)为多孔的混凝土；上保护层(2)为塑料网；防渗透气层(1)是将粒径为0.03mm风积沙100克，加入氯化聚乙烯防水改性剂5克，混合搅拌均匀，加热至150℃，恒温搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层；下保护层(2′)为塑料网；下围护层(3′)为多孔的混凝土，先铺设多孔的混凝土，再在多孔的混凝土上铺设塑料网，然后在塑料网上铺设防渗透气层(1)，防渗透气层(1)上再铺设塑料网，再在塑料网上铺设多孔的混凝土，依序组成防渗透气的复合层。
实施例17：一种憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，上围护层(3)为多孔的PE、PP、PVC塑料制品；上保护层(2)为尼龙网，尼龙网孔尺寸小于0.03mm；防渗透气层(1)是将粒径为0.03mm荒漠砂100克，加入硬脂酸钙防水改性剂3克，混合搅拌均匀，加热至150℃，恒温搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层；下保护层(2′)尼龙网；下围护层(3′)为多孔的PE、PP、PVC等塑料制品；先铺设多孔多孔的PE、PP、PVC塑料制品，再在多孔的PE、PP、PVC塑料制品铺设尼龙网，然后在尼龙网上铺设防渗透气层(1)，防渗透气层(1)上再铺设尼龙网，再在尼龙网上铺设多孔的PE、PP、PVC塑料制品，依序组成防渗透气的复合层。
实施例18：一种憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，上围护层(3)为多孔的木材制品；上保护层(2)为金属网，金属网孔尺寸小于0.03mm；防渗透气层(1)是将粒径为0.1mm金矿尾矿50克和粒径为0.03mm铅锌尾矿50克，加入硬脂酸钙防水改性剂3克和PE4克，混合搅拌均匀，加热至120℃，恒温搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层；下保护层(2′)金属网；下围护层(3′)为多孔的木材制品；先铺设多孔木材制品，再在多孔的木材制品铺设金属网，然后在金属网上铺设防渗透气层(1)，防渗透气层(1)上再铺设金属网，再在金属网上铺设多孔的木材制品，依序组成防渗透气的复合层。
实施例19：一种憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，上围护层(3)为多孔的铝合金；上保护层(2)为钢丝网，钢丝网孔尺寸小于0.03mm；防渗透气层(1)是将粒径为0.1mm金矿尾矿50克和粒径为0.03mm荒漠沙50克，加入LDPE防水改性剂3克和HDPE2克，混合搅拌均匀，加热至120℃，恒温搅拌均匀，即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层；下保护层(2′)钢丝网；下围护层(3′)为多孔的铝合金；先铺设铝合金，再在多孔的铝合金铺设钢丝网，然后在钢丝网上铺设防渗透气层(1)，防渗透气层(1)上再铺设钢丝网，再在钢丝网上铺设多孔的铝合金，依序组成防渗透气的复合层。
以下通过对实施例2、实施例9、实施例10所得的憎水颗粒的防渗性、透气性、耐酸性、耐碱性进行对比测试，对本发明的产品的性能进行说明。
透气性检测：参照工业纺织品透气量的测试方法进行试验，压差为2kPa。
防渗性检测：从0.01MPa开始加压，恒压2h后增至0.02MPa，以后每隔1h增加0.01MPa。当6个试件中有3个出现渗水现象时，记下水压，防渗压力为前一级压力，根据计算将防渗压力折算成水高度，即为防渗性指标。
耐酸性检测：质量分数为3%H2SO4溶液浸泡14天，清洗干净后，进行防渗性检测，测出的防渗高度与未作耐酸试验的样品防渗高度之比的百分数。
耐碱性检测：质量分数为3%NaOH溶液浸泡14天，清洗干净后，进行防渗性检测，测出的防渗高度与未作耐碱试验的样品防渗高度之比的百分数。
表1：对憎水颗粒的防渗性、透气性、耐酸性、耐碱性测试
从表1可以看出：以防水改性剂为主要成分将骨料颗粒由亲水性改性成憎水性，透气性，防渗性比疏水性酚醛树脂类要好的多，并且具有耐酸、耐碱等耐久性良好的特点，在防渗、透气效果方面，实现了本发明的目的。

Claims (8)

1.一种憎水颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：筛分骨料，选择0.03mm-0.05mm粒径的骨料；
步骤2：将防水改性剂按配比加入骨料，骨料颗粒与防水改性剂配比为100:（0.5～9），混合搅拌均匀；
步骤3：将混合料升至预定的温度，温度范围为常温～300℃，恒温搅拌均匀；
步骤4：冷却即得憎水颗粒，将憎水颗粒摊开形成防渗层。
2.根据权利要求1所述一种憎水颗粒的制备方法，其特征是所述骨料颗粒至少为金矿尾矿、铅锌尾矿、风积沙、荒漠沙中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述一种憎水颗粒的制备方法，其特征是所述骨料的粒径为0.03～0.5mm。
4.根据权利要求1所述一种憎水颗粒的制备方法，其特征是所述防水改性剂至少为LDPE、HDPE、PE、PVC、PP、EVA、氯化聚乙烯、硬脂酸钙、PE蜡中的一种或几种。
5.根据权利要求2或4所述一种憎水颗粒及防渗透气结构，其特征是所述配比为骨料颗粒与防水改性剂最佳配比为100:（2～5）。
6.由权利要求1制备的憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，其特征是由上围护层（3）、上保护层（2）、防渗透气层（1）、下保护层（2′）、下围护层（3′）依序组成的复合层。
7.根据权利要求7所述一种憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，其特征是所述的上围护层（3）和下围护层（3′）至少为混凝土、木，PE、PP、PVC、铝合金、铁或钢等中的一种或几种，其结构形式为布有网孔的平面或曲面板状结构。
8.根据权利要求7所述一种憎水颗粒及其复合的防渗透气结构，其特征是所述的上保护层（2）和下保护层（2′）为塑料网、尼龙网、金属网等具有网状结构的制品，其网孔最大尺寸小于0.03mm骨料颗粒的粒径。
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