CN108724834A - 一种膨润土防水毯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膨润土防水毯,属于建筑材料技术领域。按重量份数计,依次称取80~120份钠基膨润土,20~40份1号添加剂和15~30份2号添加剂,将纳基膨润土于1号添加剂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入2号添加剂,于温度为20~30℃,转速为200~300r/min的条件下,搅拌混合15~30min后,得防水层,将面布,底布和防水层进行针刺处理,即得膨润土防水毯。所述面布为无纺布。本发明所得膨润土防水毯具有优异的防水性能。

Description

一种膨润土防水毯
技术领域
本发明公开了一种膨润土防水毯,属于建筑材料技术领域。
背景技术
膨润土由于具有良好的膨胀性、分散性及吸附性,作为防渗隔离层广泛被用于堤坝及开挖工程,以防止含盐水侵蚀矿层、控制地下水污染。钠基膨润土晶体平均尺寸更小、分散性好,膨胀力很强,吸水率在4-6之间,加之层间双层水化壳,持水能力强,水化饱和后形成一层致密的凝胶体,阻碍孔隙水流动。因此,钠基膨润土的渗透性远低于钙基膨润土,起到防水防渗的效果。
膨润土防水毯(简称GCL)是以钠基膨润土为主要成分的新型防水卷材,膨润土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,是膨润土颗粒不能像一个方向流动,遇水时在垫内形成均匀高密度的胶状防水层,解决密封、隔离、防渗漏问题,效果好,抗破坏性强。
膨润土防水毯按生产工艺可分为:针刺法钠基膨润土防水毯、针刺覆膜法钠基膨润土防水毯以及胶粘法钠基膨润土防水毯。针刺覆膜法钠基膨润土防水毯,是在针刺钠基膨润土防水毯的非织造土工布的外表面上复合一层高密度聚乙烯土工膜。胶粘法钠基膨润土防水毯,是用胶粘剂把膨润土颗粒粘结到高密度聚乙烯板上,压缩生产的一种钠基膨润土。但是,伴随着膨润土防水毯的推广,在工程中暴露出一些缺陷。膨润土防水毯可能遭受石块或其它尖锐物的穿刺破坏,或因坝体变形、风浪和水位变化等因素而引起局部撕裂,破损,产生一些孔洞,成为集中渗流通道,对坝体的安全稳定造成威胁。尤其是在盐、碱等污染环境中,表现为渗透系数增加1-3个数量级,自愈能力变差,防渗性能下降。针对目前传统的膨润土防水毯还存在的防水性能不佳的问题,需对其进行研究。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是:针对传统膨润土防水毯防水性能不佳的问题,提供了一种膨润土防水毯。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种膨润土防水毯,包括面布,底布和设在底布和面布之间的防水层,所述防水层是由以下重量份数的原料组成:
钠基膨润土 80~120份
1号添加剂 20~40份
2号添加剂 15~30份
所述1号添加剂的制备方法为:
按重量份数计,依次称取:80~120份聚乙烯醇,50~70份明胶,320~480份水,30~50份戊二醛水溶液和10~30份盐酸,将聚乙烯醇与水混合,加热搅拌,得聚乙烯醇溶液,将聚乙烯醇溶液降温,并将降温后的聚乙烯醇溶液与明胶混合,并依次加入盐酸和戊二醛水溶液,搅拌混合后,过滤,切块,洗涤,真空干燥,得1号添加剂坯料,将1号添加剂坯料与乙二胺溶液按质量比1:5~1:10混合,浸泡过滤,得滤饼,将滤饼与石蜡按质量比1:10~1:15混合,浸泡,过滤,冷冻,得1号添加剂;
所述2号添加剂的制备方法为:
将环氧树脂与明胶溶液按质量比1:60~1:80混合,得混合液,向混合液中加入混合液质量3~5倍的硫酸钠溶液,搅拌混合后,降温,得预处理坯料液,将预处理坯料液与甲醛溶液按质量比80:1~120:1混合,并调节预处理坯料液与甲醛溶液混合物的pH,得坯料液,将坯料液固化,抽滤水洗,冷冻干燥后,得改2号添加剂。
所述面布为无纺布。
所述底布为编织布。
所述钠基膨润土的粒径为200目。
所述石蜡为碳原子数25~32的石蜡混合物。
所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。
本发明的有益效果是:
(1)本发明在制备膨润土防水毯时加入1号添加剂,首先,1号添加剂中含有pH敏感型凝胶,在产品接触水之后,纳基膨润土发生膨胀,并且使体系环境碱化,从而使1号添加剂外层石蜡层破裂,凝胶在碱性环境下发生膨胀,从而使产品的致密度提高,进而使产品的防水性提高,其次,破裂后的石蜡可对产品内部进行填充,从而使产品防水性进一步提高,并且凝胶中含有的乙二胺水溶液可使凝胶周围的钠基膨润土充分接触水分而膨胀,进而使产品的防水性提高;
(2)本发明在制备膨润土防水毯时加入2号添加剂,一方面,2号添加剂为微囊结构,在加入产品中后可使产品内部致密化,从而使产品的防水性提高,并且2号添加剂可在钠基膨润土膨胀时发生破裂,2号添加剂中的环氧树脂可与1号添加剂的乙二胺接触,从而固化,使凝胶的膨胀不可逆化,并且对产品内部进行填充,进而使产品的防水性进一步提高。
具体实施方式
按重量份数计,依次称取:80~120份聚乙烯醇,50~70份明胶,320~480份水,30~50份质量分数为25~28%的戊二醛水溶液和10~30份质量分数为30~38%的盐酸,将聚乙烯醇与水混合,于温度为85~95℃,转速为220~300r/min的条件下搅拌45~80min后,得聚乙烯醇溶液,将聚乙烯醇溶液降温至50~70℃,并将降温后的聚乙烯醇溶液与明胶混合,并依次向聚乙烯醇溶液与明胶的混合物中加入盐酸和戊二醛水溶液,于温度为28~38℃,转速为250~300r/min的条件下搅拌混合10~12h后,过滤,得预处理凝胶,将预处理凝胶切块,并用去离子水洗涤5~6天,每隔10换一次去离子水,将洗涤后的凝胶块于室温条件下真空干燥3~5h后,得1号添加剂坯料,将1号添加剂坯料与质量分数为15~30%的乙二胺溶液按质量比1:5~1:10混合,于室温条件下浸泡1~2h后,过滤,得滤饼,将滤饼与石蜡按质量比1:10~1:15混合,于温度为45~55℃的条件下浸泡10~20min后,过滤,得预处理1号添加剂,将预处理1号添加剂于温度为-5~0℃的条件下冷冻40~60min后,得1号添加剂;将环氧树脂与明胶溶液按质量比1:60~1:80混合于烧杯中,并于温度为45~65℃,转速为200~300r/min的条件下搅拌混合25~50min后,得混合液,向烧杯中加入混合液质量3~5倍质量分数为20~28%的硫酸钠溶液,于温度为30~45℃,转速为230~300r/min的条件下搅拌混合30~60min后,将烧杯内物料温度降温至15~18℃,得预处理坯料液,将预处理坯料液与质量分数为30~38%的甲醛溶液按质量比80:1~120:1混合,并用质量分数为10~12%的氢氧化钠溶液调节预处理坯料液与甲醛溶液混合物的pH至8.2~9.0,得坯料液,将坯料液于温度为12~18℃的条件下固化30~45min后,得固化料,将固化料抽滤水洗3~5次,得滤渣,将滤渣冷冻干燥后,得2号添加剂;按重量份数计,依次称取80~120份钠基膨润土,20~40份1号添加剂和15~30份2号添加剂,将纳基膨润土于1号添加剂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入2号添加剂,于温度为20~30℃,转速为200~300r/min的条件下,搅拌混合15~30min后,得防水层,将面布,底布和防水层进行针刺处理,即得膨润土防水毯。所述面布为无纺布。所述底布为编织布。所述钠基膨润土的粒径为200目。所述石蜡为碳原子数25~32的石蜡混合物。所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。
按重量份数计,依次称取:120份聚乙烯醇,70份明胶,480份水,50份质量分数为28%的戊二醛水溶液和30份质量分数为38%的盐酸,将聚乙烯醇与水混合,于温度为95℃,转速为300r/min的条件下搅拌80min后,得聚乙烯醇溶液,将聚乙烯醇溶液降温至70℃,并将降温后的聚乙烯醇溶液与明胶混合,并依次向聚乙烯醇溶液与明胶的混合物中加入盐酸和戊二醛水溶液,于温度为38℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合12h后,过滤,得预处理凝胶,将预处理凝胶切块,并用去离子水洗涤6天,每隔10换一次去离子水,将洗涤后的凝胶块于室温条件下真空干燥5h后,得1号添加剂坯料,将1号添加剂坯料与质量分数为30%的乙二胺溶液按质量比1:10混合,于室温条件下浸泡2h后,过滤,得滤饼,将滤饼与石蜡按质量比1:15混合,于温度为55℃的条件下浸泡20min后,过滤,得预处理1号添加剂,将预处理1号添加剂于温度为0℃的条件下冷冻60min后,得1号添加剂;将环氧树脂与明胶溶液按质量比1:80混合于烧杯中,并于温度为65℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合50min后,得混合液,向烧杯中加入混合液质量5倍质量分数为28%的硫酸钠溶液,于温度为45℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合60min后,将烧杯内物料温度降温至18℃,得预处理坯料液,将预处理坯料液与质量分数为38%的甲醛溶液按质量比120:1混合,并用质量分数为12%的氢氧化钠溶液调节预处理坯料液与甲醛溶液混合物的pH至9.0,得坯料液,将坯料液于温度为18℃的条件下固化45min后,得固化料,将固化料抽滤水洗5次,得滤渣,将滤渣冷冻干燥后,得2号添加剂;按重量份数计,依次称取120份钠基膨润土,40份1号添加剂和30份2号添加剂,将纳基膨润土于1号添加剂混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入2号添加剂,于温度为30℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合30min后,得防水层,将面布,底布和防水层进行针刺处理,即得膨润土防水毯。所述面布为无纺布。所述底布为编织布。所述钠基膨润土的粒径为200目。所述石蜡为碳原子数32的石蜡混合物。所述环氧树脂为环氧树脂E-51。
将环氧树脂与明胶溶液按质量比1:80混合于烧杯中,并于温度为65℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合50min后,得混合液,向烧杯中加入混合液质量5倍质量分数为28%的硫酸钠溶液,于温度为45℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合60min后,将烧杯内物料温度降温至18℃,得预处理坯料液,将预处理坯料液与质量分数为38%的甲醛溶液按质量比120:1混合,并用质量分数为12%的氢氧化钠溶液调节预处理坯料液与甲醛溶液混合物的pH至9.0,得坯料液,将坯料液于温度为18℃的条件下固化45min后,得固化料,将固化料抽滤水洗5次,得滤渣,将滤渣冷冻干燥后,得2号添加剂;按重量份数计,依次称取120份钠基膨润土和30份2号添加剂,将纳基膨润土于2号添加剂混合于搅拌机中,于温度为30℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合30min后,得防水层,将面布,底布和防水层进行针刺处理,即得膨润土防水毯。所述面布为无纺布。所述底布为编织布。所述钠基膨润土的粒径为200目。所述石蜡为碳原子数32的石蜡混合物。所述环氧树脂为环氧树脂E-51。
按重量份数计,依次称取:120份聚乙烯醇,70份明胶,480份水,50份质量分数为28%的戊二醛水溶液和30份质量分数为38%的盐酸,将聚乙烯醇与水混合,于温度为95℃,转速为300r/min的条件下搅拌80min后,得聚乙烯醇溶液,将聚乙烯醇溶液降温至70℃,并将降温后的聚乙烯醇溶液与明胶混合,并依次向聚乙烯醇溶液与明胶的混合物中加入盐酸和戊二醛水溶液,于温度为38℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合12h后,过滤,得预处理凝胶,将预处理凝胶切块,并用去离子水洗涤6天,每隔10换一次去离子水,将洗涤后的凝胶块于室温条件下真空干燥5h后,得1号添加剂坯料,将1号添加剂坯料与质量分数为30%的乙二胺溶液按质量比1:10混合,于室温条件下浸泡2h后,过滤,得滤饼,将滤饼与石蜡按质量比1:15混合,于温度为55℃的条件下浸泡20min后,过滤,得预处理1号添加剂,将预处理1号添加剂于温度为0℃的条件下冷冻60min后,得1号添加剂;按重量份数计,依次称取120份钠基膨润土,40份1号添加剂,将纳基膨润土于1号添加剂混合于搅拌机中,于温度为30℃,转速为300r/min的条件下,搅拌混合30min后,得防水层,将面布,底布和防水层进行针刺处理,即得膨润土防水毯。所述面布为无纺布。所述底布为编织布。所述钠基膨润土的粒径为200目。所述石蜡为碳原子数32的石蜡混合物。
对比例:上海某环保材料有限公司生产的膨润土防水毯。
将实例1至3所得膨润土防水毯和对比例产品进行性能检测,具体检测方法如下:
抗渗性能:按照JG/T193进行测试,并计算渗透系数。
具体检测结果如表1所示:
表1:性能检测表
检测内容 实例1 实例3 实例4 对比例
渗透系数/(m/s) 0.24×10-8 2.58×10-8 3.94×10-8 11.9×10-8
由表1检测结果可知,本发明所得膨润土防水毯具有优异的防水性能。

Claims (6)

1.一种膨润土防水毯,包括面布,底布和设在底布和面布之间的防水层,其特征在于,所述防水层是由以下重量份数的原料组成:
钠基膨润土 80~120份
1号添加剂 20~40份
2号添加剂 15~30份
所述1号添加剂的制备方法为:
按重量份数计,依次称取:80~120份聚乙烯醇,50~70份明胶,320~480份水,30~50份戊二醛水溶液和10~30份盐酸,将聚乙烯醇与水混合,加热搅拌,得聚乙烯醇溶液,将聚乙烯醇溶液降温,并将降温后的聚乙烯醇溶液与明胶混合,并依次加入盐酸和戊二醛水溶液,搅拌混合后,过滤,切块,洗涤,真空干燥,得1号添加剂坯料,将1号添加剂坯料与乙二胺溶液按质量比1:5~1:10混合,浸泡过滤,得滤饼,将滤饼与石蜡按质量比1:10~1:15混合,浸泡,过滤,冷冻,得1号添加剂;
所述2号添加剂的制备方法为:
将环氧树脂与明胶溶液按质量比1:60~1:80混合,得混合液,向混合液中加入混合液质量3~5倍的硫酸钠溶液,搅拌混合后,降温,得预处理坯料液,将预处理坯料液与甲醛溶液按质量比80:1~120:1混合,并调节预处理坯料液与甲醛溶液混合物的pH,得坯料液,将坯料液固化,抽滤水洗,冷冻干燥后,得改2号添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种膨润土防水毯,其特征在于:所述面布为无纺布。
3.根据权利要求1所述的一种膨润土防水毯,其特征在于:所述底布为编织布。
4.根据权利要求1所述的一种膨润土防水毯,其特征在于:所述钠基膨润土的粒径为200目。
5.根据权利要求1所述的一种膨润土防水毯,其特征在于:所述石蜡为碳原子数25~32的石蜡混合物。
6.根据权利要求1所述的一种膨润土防水毯,其特征在于:所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。
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