CN109914486A - 一种带锁紧固定结构的透气防渗毯及其制备方法与施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防渗毯技术领域，公开了一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，包括表层无纺土工布层、膨润土层及底层土工布层，所述表层无纺土工布层、所述膨润土层及所述底层土工布层由上至下依次堆叠设置，所述膨润土层包括改性膨润土及粘合剂，两者质量比为100∶4‑8，所述改性膨润土是钠基膨润土颗粒经阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺改性处理；所述粘合剂按照重量百分数计包括：改性沥青48‑60％、丙烯酰胺水溶液30‑45％、增塑剂3‑10％及固化剂0.5‑2％；所述膨润土层通过针刺法固定在所述表层无纺土工布层及所述底层土工布层之间；该透气防渗毯具有很好的防水透气功能，且配合有锁紧固定装置。
Description
技术领域
本发明涉及防渗毯技术领域，具体涉及一种带锁紧固定结构的透气防渗毯及其制备方法与施工方法。
背景技术
防渗毯(GCL)是一种新型土工合成土工材料，其优质的膨润土防水防渗性能在垃圾填埋场、河道防渗、人工湖、地下车库、水利工程中广泛应用。它由经过级配的天然钠基膨润土颗粒和相应的外加剂混合均匀而成，经特殊的工艺及设备，把膨润土颗粒固定在两层土工布之间，制成膨润土防渗毯，既具有土工材料的全部特性，又具有优异的防水、防渗性能。
现有的防渗毯在使用的时候，通常直接铺布于施工区域，用泥土、沙子或者水泥覆盖，很少有其他固定装置，因此，在雨量较大、土质松软等地方，常出现防渗毯移位的现象。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，该透气防渗毯具有很好的防水透气功能，且配合有锁紧固定装置；并提供其制备方法与施工方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，包括表层无纺土工布层、膨润土层及底层土工布层，所述表层无纺土工布层、所述膨润土层及所述底层土工布层由上至下依次堆叠设置，所述膨润土层包括改性膨润土及粘合剂，两者质量比为100∶4-8，所述改性膨润土是钠基膨润土颗粒经阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺改性处理；所述粘合剂按照重量百分数计包括：改性沥青48-60％、丙烯酰胺水溶液30-45％、增塑剂3-10％及固化剂0.5-2％；所述膨润土层通过针刺法固定在所述表层无纺土工布层及所述底层土工布层之间。
在本发明中，优选的，所述钠基膨润土颗粒为高纯天然钠基膨润土颗粒，所述高纯天然钠基膨润土颗粒的制备方法：将天然钠基膨润土原矿在40-60℃烘烤至含水量低于20％，破碎至100目筛后进行提纯使蒙脱石含量高于80％，再经过干燥破碎过200目标准筛即可。
在本发明中，优选的，所述改性膨润土的制备方法：将钠基膨润土颗粒与石灰石、尿素按照质量比为1～1.5∶20～30∶10～12的比例混合，在60-80℃烘烤至含水量低于20％；加入原料质量2-5％的阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺混合物，两者质量比为1∶1～1.2，搅拌30-60min，带混合均匀后，经过干燥破碎过200目标准筛得到所述改性膨润土。
在本发明中，优选的，所述表层无纺土工布层、所述膨润土层及所述底层土工布层的边缘处设置有针刺翻边，所述透气防渗毯上还设有紧固件；所述翻边的材质为无纺土工布层，所述翻边通过针刺工艺固定于防渗毯的边缘处。
在本发明中，优选的，所述表层无纺土工布层面向所述膨润土层设有若干凸起。
在本发明中，优选的，所述紧固件包括钉柱、固定盘及压盖，所述钉柱与所述固定盘一体成型，且所述固定盘上设有螺纹内孔柱，所述压盖设有第一通孔，通过螺栓能够穿过所述第一通孔至所述螺纹内孔柱内，以螺纹固定所述固定盘及所述压盖；所述固定盘上设有环形槽，所述环形槽延伸至所述钉柱内，所述钉柱周侧设有若干第二通孔，所述第二通孔用于将所述环形槽连通所述钉柱外部，灌浆时，浆液能够从所述第二通孔流出，以固定所述紧固件；所述环形槽内穿插设有插杆，所述插杆包括插杆柱体及插杆盘，两者一体成型，且所述插杆柱体底端设有第三通孔，所述第三通孔与第二通孔匹配。
在本发明中，优选的，所述紧固件还包括辅助柱或者辅助盘。
一种带锁紧固定结构的透气防渗毯的制备方法，包括以下步骤：将改性膨润土及粘合剂按照比例混合，在挤出机中加热形成熔融液态，并将其均匀铺撒在所述底层土工布层上，即在所述底层土工布层上形成了所述膨润土层，再通过针刺法进一步固定所述表层无纺土工布层及所述底层土工布层；最后将所述翻边通过针刺工艺固定于防渗毯的边缘处。
一种带锁紧固定结构的透气防渗毯的施工方法，包括以下步骤：
(1)对防渗施工铺设基面进行处理，清除凸起的杂物，整平夯实，必要时用水泥浆铺平；
(2)利用吊装设备将防渗毯铺设在基面上，用紧固件将防渗毯固定在基面上；对于水泥或混凝土基面，所述紧固件上配合设有辅助柱，辅助柱沿钉柱周向分布并卡接固定，通过水泥浆从环形槽内灌入，顺着辅助柱流出与水泥或混凝土基面固化固定；对于土壤或沙质土层，所述紧固件上配合设有辅助盘，辅助盘卡接固定于钉柱底部；
(3)防渗毯铺设固定后，进行洒水处理，每平方米防渗毯喷洒0.5-1.2kg水；待防渗毯表面水基本干透后，进行收头处理，边角处用膨润土防水浆封口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的透气防渗毯采用阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺对钠基膨润土改性，有优异的防水防渗性能，抗渗静水压可达1.0MPa以上，渗透性高达8.7×10-12m/s，单位面积膨润土质量5kg/m2，膨润土是天然无机材料，不会发生老化反应，耐久性好；且不会对环境造成任何不利影响属环保材料，可应用于多种复杂、恶劣的水质环境中；且配合有锁紧固定装置，使得本防渗毯的稳定性好，立面或斜面施工时也能很好的固定。
本发明的透气防渗毯具有很好的防渗漏性能，在水利、环保、交通、铁道、民航等土木工程中得到广泛使用；以及垃圾填埋场的基础处理和封顶，人工湖、水库、渠道、河流、屋顶花园的防渗，地下室、地铁、隧道、地下通道等名类地下建筑物的防渗。
附图说明
图1为本实施例中带锁紧固定结构的透气防渗毯使用状态的结构示意图。
图2为本实施例中带锁紧固定结构的透气防渗毯的剖面结构示意图。
图3为本带锁紧固定结构的透气防渗毯中紧固件的结构示意图。
图4为本带锁紧固定结构的透气防渗毯中紧固件的拆分结构示意图。
图5为本带锁紧固定结构的透气防渗毯中钉柱的结构示意图。
图6为本带锁紧固定结构的透气防渗毯中带辅助柱紧固件的结构示意图。
图7为本带锁紧固定结构的透气防渗毯中带辅助盘紧固件的结构示意图。
附图中：100-防渗毯、1-表层无纺土工布层、11-凸起、2-膨润土层、3-底层土工布层、4-翻边、5-紧固件、51-钉柱、511-第二通孔、52-固定盘、521-螺纹内孔柱、522-环形槽、53-压盖、54-插杆、541-插杆柱体、5411-第三通孔、542-插杆盘、55-辅助柱、56-辅助盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参见图1至图7，本发明一较佳实施方式提供一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，包括表层无纺土工布层1、膨润土层2及底层土工布层3，所述表层无纺土工布层1、所述膨润土层2及所述底层土工布层3由上至下依次堆叠设置，所述膨润土层通过针刺法固定在所述表层无纺土工布层1及所述底层土工布层3之间。
在本实施方式中，所述钠基膨润土颗粒为高纯天然钠基膨润土颗粒，所述高纯天然钠基膨润土颗粒的制备方法：将天然钠基膨润土原矿在40-60℃烘烤至含水量低于20％，破碎至100目筛后进行提纯使蒙脱石含量高于80％，再经过干燥破碎过200目标准筛即可。
在本实施方式中，所述改性膨润土的制备方法：将钠基膨润土颗粒与石灰石、尿素按照质量比为1～1.5∶20～30∶10～12的比例混合，在60-80℃烘烤至含水量低于20％；加入原料质量2-5％的阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺混合物，两者质量比为1∶1～1.2，搅拌30-60min，带混合均匀后，经过干燥破碎过200目标准筛得到所述改性膨润土。
在本实施方式中，所述表层无纺土工布层1、所述膨润土层2及所述底层土工布层3的边缘处设置有针刺翻边4，所述透气防渗毯上还设有紧固件5；所述翻边4的材质为无纺土工布层，所述翻边4通过针刺工艺固定于防渗毯的边缘处。
在本实施方式中，所述表层无纺土工布层1面向所述膨润土层2设有若干凸起11。
在本实施方式中，所述紧固件5包括钉柱51、固定盘52及压盖53，所述钉柱51与所述固定盘52一体成型，且所述固定盘52上设有螺纹内孔柱521，所述压盖53设有第一通孔，通过螺栓能够穿过所述第一通孔至所述螺纹内孔柱521内，以螺纹固定所述固定盘52及所述压盖53；所述固定盘52上设有环形槽522，所述环形槽522延伸至所述钉柱51内，所述钉柱51周侧设有若干第二通孔511，所述第二通孔511用于将所述环形槽522连通所述钉柱51外部，灌浆时，浆液能够从所述第二通孔511流出，以固定所述紧固件5；所述环形槽522内穿插设有插杆54，所述插杆54包括插杆柱体541及插杆盘542，两者一体成型，且所述插杆柱体541底端设有第三通孔5411，所述第三通孔5411与第二通孔511匹配。
在本实施方式中，所述紧固件5还包括辅助柱55或者辅助盘56。
一种带锁紧固定结构的透气防渗毯的制备方法，包括以下步骤：将改性膨润土及粘合剂按照比例混合，在挤出机中加热形成熔融液态，并将其均匀铺撒在所述底层土工布层3上，即在所述底层土工布层3上形成了所述膨润土层2，再通过针刺法进一步固定所述表层无纺土工布层1及所述底层土工布层3；最后将所述翻边4通过针刺工艺固定于防渗毯的边缘处。该制备方法简单，生产过程中无废弃物，防渗功能。
一种带锁紧固定结构的透气防渗毯的施工方法，包括以下步骤：
(1)对防渗施工铺设基面进行处理，清除凸起的杂物，整平夯实，必要时用水泥浆铺平；
(2)利用吊装设备将防渗毯铺设在基面上，用紧固件5将防渗毯固定在基面上；对于水泥或混凝土基面，所述紧固件5上配合设有辅助柱55，辅助柱55沿钉柱51周向分布并卡接固定，通过水泥浆从环形槽522内灌入，顺着辅助柱55流出与水泥或混凝土基面固化固定；对于土壤或沙质土层，所述紧固件5上配合设有辅助盘56，辅助盘56卡接固定于钉柱51底部；
(3)防渗毯铺设固定后，进行洒水处理，每平方米防渗毯喷洒0.5-1.2kg水；待防渗毯表面水基本干透后，进行收头处理，边角处用膨润土防水浆封口。
实施例1：所述膨润土层2包括改性膨润土及粘合剂，两者质量比为100∶4，所述改性膨润土是钠基膨润土颗粒经阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺改性处理；所述粘合剂按照重量百分数计包括：改性沥青60％、丙烯酰胺水溶液30％、增塑剂8％及固化剂2％；
实施例2：所述膨润土层2包括改性膨润土及粘合剂，两者质量比为100∶6，所述改性膨润土是钠基膨润土颗粒经阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺改性处理；所述粘合剂按照重量百分数计包括：改性沥青52％、丙烯酰胺水溶液40％、增塑剂7％及固化剂1％；
实施例3：所述膨润土层2包括改性膨润土及粘合剂，两者质量比为100∶8，所述改性膨润土是钠基膨润土颗粒经阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺改性处理；所述粘合剂按照重量百分数计包括：改性沥青48％、丙烯酰胺水溶液45％、增塑剂6.5％及固化剂0.5％；
对比例：购买至山东某新材料工程有限公司生产的膨润土防水毯。
以下按照JG/T193进行测试上述防渗毯的抗渗性能，具体数据如表1所示：
表1
| 检测内容 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 |
| 渗透系数/m·s<sup>-1</sup> | 8.7×10<sup>-12</sup> | 9.3×10<sup>-12</sup> | 9.2×10<sup>-12</sup> | 7.6×10<sup>-11</sup> |
注：上述数量均为5次测量的平均值。
从表1可知，本发明的防渗毯相对于现有的防水毯表现出较好的防渗功能。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (9)
1.一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，包括表层无纺土工布层(1)、膨润土层(2)及底层土工布层(3)，所述表层无纺土工布层(1)、所述膨润土层(2)及所述底层土工布层(3)由上至下依次堆叠设置，其特征在于，
所述膨润土层(2)包括改性膨润土及粘合剂，两者质量比为100：4-8，所述改性膨润土是钠基膨润土颗粒经阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺改性处理；
所述粘合剂按照重量百分数计包括：改性沥青48-60％、丙烯酰胺水溶液30-45％、增塑剂3-10％及固化剂0.5-2％；
所述膨润土层通过针刺法固定在所述表层无纺土工布层(1)及所述底层土工布层(3)之间。
2.根据权利要求1所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，其特征在于，所述钠基膨润土颗粒为高纯天然钠基膨润土颗粒，所述高纯天然钠基膨润土颗粒的制备方法：将天然钠基膨润土原矿在40-60℃烘烤至含水量低于20％，破碎至100目筛后进行提纯使蒙脱石含量高于80％，再经过干燥破碎过200目标准筛即可。
3.根据权利要求1所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，其特征在于，所述改性膨润土的制备方法：将钠基膨润土颗粒与石灰石、尿素按照质量比为1～1.5∶20～30∶10～12的比例混合，在60-80℃烘烤至含水量低于20％；加入原料质量2-5％的阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺混合物，两者质量比为1∶1～1.2，搅拌30-60min，带混合均匀后，经过干燥破碎过200目标准筛得到所述改性膨润土。
4.根据权利要求1所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，其特征在于，所述表层无纺土工布层(1)、所述膨润土层(2)及所述底层土工布层(3)的边缘处设置有针刺翻边(4)，所述透气防渗毯上还设有紧固件(5)；所述翻边(4)的材质为无纺土工布层，所述翻边(4)通过针刺工艺固定于防渗毯的边缘处。
5.根据权利要求4所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，其特征在于，所述表层无纺土工布层(1)面向所述膨润土层(2)设有若干凸起(11)。
6.根据权利要求4所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，其特征在于，所述紧固件(5)包括钉柱(51)、固定盘(52)及压盖(53)，所述钉柱(51)与所述固定盘(52)一体成型，且所述固定盘(52)上设有螺纹内孔柱(521)，所述压盖(53)设有第一通孔，通过螺栓能够穿过所述第一通孔至所述螺纹内孔柱(521)内，以螺纹固定所述固定盘(52)及所述压盖(53)；所述固定盘(52)上设有环形槽(522)，所述环形槽(522)延伸至所述钉柱(51)内，所述钉柱(51)周侧设有若干第二通孔(511)，所述第二通孔(511)用于将所述环形槽(522)连通所述钉柱(51)外部，灌浆时，浆液能够从所述第二通孔(511)流出，以固定所述紧固件(5)；所述环形槽(522)内穿插设有插杆(54)，所述插杆(54)包括插杆柱体(541)及插杆盘(542)，两者一体成型，且所述插杆柱体(541)底端设有第三通孔(5411)，所述第三通孔(5411)与第二通孔(511)匹配。
7.根据权利要求6所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯，其特征在于，所述紧固件(5)还包括辅助柱(55)或者辅助盘(56)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性膨润土及粘合剂按照比例混合，在挤出机中加热形成熔融液态，并将其均匀铺撒在所述底层土工布层(3)上，即在所述底层土工布层(3)上形成了所述膨润土层(2)，再通过针刺法进一步固定所述表层无纺土工布层(1)及所述底层土工布层(3)；最后将所述翻边(4)通过针刺工艺固定于防渗毯的边缘处。
9.根据权利要求4-7中任一项所述的一种带锁紧固定结构的透气防渗毯的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对防渗施工铺设基面进行处理，清除凸起的杂物，整平夯实，必要时用水泥浆铺平；
(2)利用吊装设备将防渗毯铺设在基面上，用紧固件(5)将防渗毯固定在基面上；对于水泥或混凝土基面，所述紧固件(5)上配合设有辅助柱(55)，辅助柱(55)沿钉柱(51)周向分布并卡接固定，通过水泥浆从环形槽(522)内灌入，顺着辅助柱(55)流出与水泥或混凝土基面固化固定；对于土壤或沙质土层，所述紧固件(5)上配合设有辅助盘(56)，辅助盘(56)卡接固定于钉柱(51)底部；
(3)防渗毯铺设固定后，进行洒水处理，每平方米防渗毯喷洒0.5-1.2kg水；待防渗毯表面水基本干透后，进行收头处理，边角处用膨润土防水浆封口。
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