CN109897319A - 一种防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法，该材料由是丙烯酸、聚丙烯酰胺、硅藻土、滑石粉、聚乙烯、表面处理过的植物纤维和添加剂组成，其中聚丙烯酸为30‑70wt％、聚丙烯酰胺为8‑40wt％、硅藻土为2.5‑17wt％、滑石粉为1‑12wt％、聚乙烯为3‑10wt％、表面处理过的植物纤维为0.5‑18wt％、添加剂为0.08‑0.17wt％。各组分含量均为质量百分比。该材料无毒无害，吸水膨胀速度快，浸入水中0.5‑2分钟即可体积迅速膨胀(重量可增加百倍以上)。本发明可用于防洪堤坝中的漏洞和裂缝的快捷紧密堵塞，也能紧密堵塞防洪堤坝中的微小裂纹，阻止水的流入或者渗入，因此显著地提高了防洪堤坝的安全性。

Description

一种防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法

技术领域

本发明属于防洪、抗渗以及建筑防水领域，涉及一种防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法。

背景技术

我国的河流众多，是洪水多发地带，特别是夏季，洪水泛滥，给国家和人民带来巨大损失，每年国家投入大量的人力和物力进行抗洪抢险。传统的堤坝堵漏、加固或者筑高等使用沙袋。沙袋沉重，搬运更不便，有时取土也不便，因此，效率低，且抗洪抢险工程任务十分繁重。近年来有人提出用吸水树脂做防洪堵漏材料，虽然具有较好的效果，但是吸水树脂价格昂贵。专利CN1800291公布了一种堵漏防水材料，该堵漏防水材料由硅酸盐水泥，高铝熟料，十二水硫酸铝钾，聚丙烯酸钠，膨润土等组成，虽然能减缓堤坝的渗水，但是效果不是很好，且搬运不便。专利CN1435463公布了一种堵漏防水材料，该堵漏防水材料由β-萘磺酸钠甲醛高缩聚物、硫酸钠、高膨胀水泥组成，不仅密度大，且堵漏的效果也不理想。专利CN1600993公布了一种吸水膨胀袋及其生产方法，当袋内的吸水膨胀剂为凹凸棒、高吸水树脂等构成，遇到水后，虽然重量和体积会增加膨胀，但是成本较高。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提出了一种防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法。

该方法的具体技术方案为：

第一步，将各组成成分按照重量比混合：丙烯酸30-70wt％、聚丙烯酰胺8-40wt％、硅藻土2.5-17wt％、滑石粉1-12wt％、聚乙烯3-10wt％、表面处理过的植物纤维0.5-18wt％、添加剂0.08-0.17wt％；

第二步，将第一步配好的原料加入到不锈钢容器中，然后加入占该原料总重量5％的水，充分搅拌均匀，加热到30℃-80℃，5-40分钟后取出用烘箱烘干，烘干温度为70℃，得到该高效阻水抗渗材料。

进一步地，所述植物纤维在使用前表面处理的方法是：首先配制质量百分比浓度为10％的硅酸钠溶液，然后加入植物纤维，硅酸钠溶液与植物纤维的质量比为5:1；充分搅拌使植物纤维完全浸泡在溶液中，0.5-1.5h后将其取出自然晾干或者40℃烘干。

所述的植物纤维为玉米秸秆纤维、稻草纤维、小麦纤维或者纸纤维中的一种或两种以上的混合，其长度0.2-1cm，直径6-20微米。

所述的聚丙烯酰胺的分子量为800-900万。

所述的聚乙烯的分子量为1000-1200万。

所用的添加剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、过硫酸钾和月桂醇按照质量比为3：1：0.6：0.3配比的混合物。

上述防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的应用为，施工时，将该抗渗材料直接填充在堤坝的缺口或者裂缝处；或者现将该抗渗材料与普通沙土按照质量比为1:5-10混合后，然后填充在堤坝的缺口或者裂缝处。

本发明的有益效果为：该材料由聚丙烯酸和聚丙烯酰胺-膨润土-植物纤维等构成，是一种特殊的复合材料，密度比沙土小很多，吸水后能迅速膨胀100-300倍，重量增加80-220倍。使用前体积小，重量轻，存放，运输方便。与传统的沙袋相比，在抢险防洪时大大减小时间和人力，防洪抢险更有效率。另外，该产品无毒，无害，无污染，可自然降解。实际施工时，将该材料(或者该材料与沙土混合物)，填充到堤坝的决口处或者裂缝中，该材料吸水迅速膨胀，起到赌填和密封的作用，可防止水的泄露和渗漏。

具体实施方式

实施例一：

准确称量38Kg丙烯酸、22Kg聚丙烯酰胺、10Kg硅藻土、10Kg滑石粉、5Kg聚乙烯、14.9Kg表面处理过的秸秆纤维、添加剂0.10Kg，将它们依次加入到不锈钢容器中，然后在该容器中加入5Kg水，并搅拌均匀，加热到40℃，10分钟后取出用普通烘箱烘干(烘干温度为70℃)就可得到该防洪堤坝用高效阻水抗渗材料。该材料吸水迅速体积膨胀到180倍。其中所用的纤维为玉米秸秆纤维，长0.2cm，直径6微米。在防洪应用时，将该材料直接填充在防洪堤坝的缺口或者裂缝处，也可以将该材料与普通沙土的混合物(质量比为1:7)填充在堤坝的缺口或者裂缝处。该材料吸水迅速膨胀，便可将堤坝的漏洞或者裂缝迅速的填堵密封，以防止水的泄露和渗漏。

实施例二：

准确称量42Kg丙烯酸、23Kg聚丙烯酰胺、12Kg硅藻土、6Kg滑石粉、7Kg聚乙烯、9.92Kg表面处理过的秸秆纤维、添加剂0.08Kg，将它们依次加入到不锈钢容器中，然后在该容器中加入5Kg水，并搅拌均匀，加热到45℃，10分钟后取出用普通烘箱烘干(烘干温度为70℃)就可得到该防洪堤坝用高效阻水抗渗材料。该材料吸水迅速体积膨胀到220倍。其中所用的纤维为稻草纤维，长0.6cm，直径8微米。在实际防洪应用时，可以将该材料直接填充在防洪堤坝的缺口或者裂缝处，也可以将该材料与普通沙土的混合物(质量比为1:7)填充在堤坝的缺口或者裂缝处。该材料吸水迅速膨胀，便可将堤坝的漏洞或者裂缝迅速的填堵密封，以防止水的泄露和渗漏。

实施例三：

准确称量30Kg丙烯酸、26Kg聚丙烯酰胺、14Kg硅藻土、11Kg滑石粉、9Kg聚乙烯、9.88Kg表面处理过的秸秆纤维、添加剂0.12Kg，将它们依次加入到不锈钢容器中，然后在该容器中加入5Kg水，并搅拌均匀，加热到50℃，10分钟后取出用普通烘箱烘干(烘干温度为70℃)就可得到该防洪堤坝用高效阻水抗渗材料。该材料吸水迅速体积膨胀到150倍。其中所用的纤维为纸纤维，长0.8cm，直径12微米。在实际防洪应用时，可以将该材料直接填充在防洪堤坝的缺口或者裂缝处，也可以将该材料与普通沙土的混合物(质量比为1:7)填充在堤坝的缺口或者裂缝处。该材料吸水迅速膨胀，便可将堤坝的漏洞或者裂缝迅速的填堵密封，以防止水的泄露和渗漏。

实施例四：

准确称量50Kg丙烯酸、20Kg聚丙烯酰胺、8Kg硅藻土、7Kg滑石粉、6Kg聚乙烯、8.85Kg表面处理过的秸秆纤维、0.15Kg添加剂，将它们依次加入到不锈钢容器中，然后在该容器中加入5Kg水，并搅拌均匀，加热到35℃，10分钟后取出用普通烘箱烘干(烘干温度为70℃)就可得到该防洪堤坝用高效阻水抗渗材料。该材料吸水迅速体积膨胀到300倍。其中所用的纤维为小麦纤维，长1cm，直径17微米。在实际防洪应用时，可以将该材料直接填充在防洪堤坝的缺口或者裂缝处，也可以将该材料与普通沙土的混合物(质量比为1:7)填充在堤坝的缺口或者裂缝处。该材料吸水迅速膨胀，便可将堤坝的漏洞或者裂缝迅速的填堵密封，以防止水的泄露和渗漏。

Claims (7)

1.一种防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，将各组成成分按照重量比混合：丙烯酸30-70wt％、聚丙烯酰胺8-40wt％、硅藻土2.5-17wt％、滑石粉1-12wt％、聚乙烯3-10wt％、表面处理过的植物纤维0.5-18wt％、添加剂0.08-0.17wt％；

第二步，将第一步配好的原料加入到不锈钢容器中，然后加入占该原料总重量5％的水，充分搅拌均匀，加热到30℃-80℃，5-40分钟后取出用烘箱烘干，烘干温度为70℃，得到该高效阻水抗渗材料。

2.如权利要求1所述的防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法，其特征在于，所述植物纤维在使用前表面处理的方法是：首先配制质量百分比浓度为10％的硅酸钠溶液，然后加入植物纤维，硅酸钠溶液与植物纤维的质量比为5:1；充分搅拌使植物纤维完全浸泡在溶液中，0.5-1.5h后将其取出自然晾干或者40℃烘干。

3.如权利要求2所述的防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法，其特征在于，所述的植物纤维为玉米秸秆纤维、稻草纤维、小麦纤维或者纸纤维中的一种或两种以上的混合，其长度0.2-1cm，直径6-20微米。

4.如权利要求1或2所述的防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法，其特征在于，所述的聚丙烯酰胺的分子量为800-900万。

5.如权利要求1或2所述的防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯的分子量为1000-1200万。

6.如权利要求1或2所述的防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的制备方法，其特征在于，所用的添加剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、过硫酸钾和月桂醇按照质量比为3：1：0.6：0.3配比的混合物。

7.权利要求1-6任一所述的防洪堤坝用高效阻水抗渗材料的应用，其特征在于，施工时，将该抗渗材料直接填充在堤坝的缺口或者裂缝处；或者现将该抗渗材料与普通沙土按照质量比为1:5-10混合后，然后填充在堤坝的缺口或者裂缝处。