CN1289625C - 膨润土防渗漏嵌缝材料 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供膨润土防渗漏嵌缝材料，主要由粘结剂、膨胀剂、膨胀调节剂、辅料和稀释剂组合，各组分百分含量为粘结剂20-45%，膨胀剂25-50%，膨胀调节剂0.5-2%，辅料0.5-20%，稀释剂5-15%。本发明提供的膨润土防渗漏嵌缝材料是一种低挥发、高闪点、安全性能较佳的地面基础、地下工程出现渗漏裂隙提供密封填堵粘结材料，也是配套膨润土复合防水垫(Geosynthetic Clay Liner，简称GLC)涂抹基础表面进行处理的材料。其原辅料在国内较易获得，具有良好的实用性。
Description
技术领域
本发明属土木工程建筑材料，涉及防水材料，尤其涉及膨润土防渗漏嵌缝材料。
背景技术
膨润土具有高度的水密实性和自我修补、复元功能，在理论上最接近于完美的防水材料。因而在各种土木建筑工程中获得了广泛的应用，不仅可用于地下连续墙施工、沉井、沉箱、顶管、顶桩、地下防水、混凝土增塑添加物，还可用于隧道防护、污水处理和电线接地盖土等。近年来用最大幅度增长的主要是土壤密封、地下连续墙施工和防水砂浆。膨润土能有效地吸附污染物质，作为土壤填料可用于废料填埋、水池、沟渠、水库和运河等防渗。在隔挡墙施工中，膨润土砂浆与水泥或硅酸钠添加物混加可制成各种灌浆材料，用于处理条件变化较大的土壤。美国、日本、德国、韩国、加拿大等在土木工程方面的用量每年均有几十万吨。中国的用量每年也在逐年递增。目前作为商品被使用广泛的膨润土防水材料主要有防水板(毯)、防水条、防水膏等，将其贴在各种地下、水下建(构)筑物的垂直墙面上、底板下面、层面底层上和岸壁墙上防止水渗入。但是地下工程设施中众多管道边缘出现的渗漏；地面人造景观水体底面裂隙的填堵；垃圾掩埋场基础的污水渗漏等，只依靠防水垫和基地面上敷设膨润土原矿粉的防渗漏措施已不能满足工程建筑的需要。为此不少国家均在研制高效防渗新材料，作为膨润土防水板(毯)的配套产品，用于各种细部补强和补修以及收尾工作。经世界专利检索，尚未发现有国内外对同类产品及配方申请过专利。据查仅美国Cetco公司有一种商品名为Bentoseal的膨润土防水密封胶(Trowel Grade Bentonite Sealant)供应市场。据其产品说明该密封胶为天然钠基膨润土与丁基橡胶的复合材料，是一种建筑工程基础处理的防水材料。标明这是一种闪点低(＞46℃)、易挥发的易燃物品，对其贮存、运输、施工均需严格防火管制，其安全性和对环境条件的要求均不够理想。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供膨润土防渗漏嵌缝材料，主要由粘结剂、膨胀剂、膨胀调节剂、辅料和稀释剂组成，各组分百分含量为粘结剂20-45％，膨胀剂25-50％，膨胀调节剂0.5-2％，辅料0.5-20％，稀释剂5-15％。
本发明粘结剂选用低、中分子量的液态聚异丁烯或聚丁烯，粘结剂含量为20-45％。
本发明膨胀剂选用具膨胀性能的层状硅酸盐，包括钠基膨润土(蒙脱石)、汉克托石、皂石，本发明采用我国分布广泛的钙基膨润土，经人工钠化改型为钠基膨润土，膨胀剂含量为25-50％。
本发明膨胀调节剂选用国产有机膨润土，有机膨润土的有机覆盖剂为12-18碳链的单长链或双长链烷基、苄基铵，膨胀调节剂含量为0.5-2％。
本发明辅料选用非膨胀性的层状硅酸盐，包括200-800目的滑石、高岭石、地开石、叶腊石和绢云母粉体，辅料含量为0.5-20％。
本发明稀释剂选用高闪点矿物油，选用5#-15#矿物白油，稀释剂含量为5-15％。
本发明提供的膨润土防渗漏嵌缝材料，主要用于地下建筑墙角、构件拐角及水管、电线管道与地面接触部位出现缝隙处的充填、密封和防渗漏的填堵材料，并可为防水垫铺设、搭边防渗粘结等配套使用。
本发明提供的膨润土防渗漏嵌缝材料是一种低挥发、高闪点、安全性能较佳的地面基础、地下工程出现渗漏裂隙提供密封填堵粘结材料，也是配套膨润土复合防水垫(Geosynthetic Clay Liner，简称GLC)涂抹基础表面进行处理的材料。其原辅料在国内较易获得。
发明的特点是：
(1)采用低、中分子量的液态粘结剂，可改善因用高分子量固态丁基橡胶在生产中的繁琐工序；
(2)采用资源充足的钙基膨润土，经人工改型后的钠基膨润土为原料，克服天然钠基膨润土资源短缺的困难；
(3)采用有机膨润土作为膨胀调节剂，在国内外均属首创，对提高产品性能起到了关键作用；
(4)采用高闪点的稀释剂和低、中分子量的聚异丁烯、聚丁烯为粘结剂，提高了产品的贮存、运输、施工的安全保障；
(5)本发明提供的膨润土防渗漏嵌缝材料，是有机-无机物相的有效组合，产生优良的综合效应，同时也扩大了原辅料的选择范围，具有良好的实用性。
具体实施方式
本发明结合下列实施例作进一步说明。
实例1
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的一种组合：聚异丁烯21％，钠基膨润土50％，十二烷基苄基二甲基铵0.6％，滑石粉15％，10#白油13.4％。
制备：称取63g(21％)聚异丁烯(PIB，数均分子量2500左右)，加入C12-C18长链烷基铵改性的有机粘土1.8g(0.6％)分散在40.2g(13.4％)10#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入150g(50％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入45g(15％)滑石粉后强力混合5′。
实例2
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第二种组合：聚异丁烯26％，钠基膨润土47％，双十八烷基二甲基铵改性的有机粘土2.0％，滑石粉10％，10#白油15％。
称取78g(26％)聚异丁烯(PIB，数均分子量5000左右)，加入双十八烷基二甲基铵改性的有机粘土6g(2.0％)分散在45g(15％)10#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入141g(47％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入30g(10％)滑石粉后强力混合5′。
实例3
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第三种组合：聚丁烯28％，钠基膨润土43.3％，十八烷基三甲基铵改性的有机粘土1.6％，滑石粉13.7％，15#白油13.3％。
制备：称取84g(28％)聚丁烯(数均分子量2500左右)，加入十八烷基三甲基铵改性的有机粘土5g(1.6％)分散在40g(13.3％)15#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入130g(43.3％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入41.2g(13.7％)滑石粉后强力混合5′。
实例4
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第四种组合：聚丁烯30％，钠基膨润土40％，十八烷基三甲基铵改性的有机粘土1.0％，绢云母19％，15#白油10％。
制备：称取150g(30％)聚丁烯(数均分子量1500左右)，加入十八烷基三甲基铵改性的有机粘土5g(1.0％)分散在50g(10％)15#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入200g(40％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入95g(19％)绢云母后强力混合5′。
实例5
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第五种组合：聚异丁烯35％，钠基膨润土48％，十二烷基苄基二甲基铵改性的有机粘土0.6％，滑石粉8.4％，15#白油8.0％。
制备：称取175g(35％)聚异丁烯(数均分子量1500左右)，加入十二烷基苄基二甲基铵改性的有机粘土3g(0.6％)分散在40g(8％)15#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入240g(48％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入42g(8.4％)滑石粉后强力混合5′。
实例6
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第六种组合：聚异丁烯38％，钠基膨润土45％，苄基三甲基铵改性的有机粘土0.6％，滑石粉4.4％，15#白油12％。
制备：称取190g(38％)聚异丁烯(数均分子量2500左右)，加入苄基三甲基铵改性的有机粘土3g(0.6％)分散在60g(12％)15#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入225g(45％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入22g(4.4％)滑石粉后强力混合5′。
实例7
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第七种组合：聚异丁烯42％，钠基膨润土30％，十八烷基三甲基铵改性的有机粘土1.0％，滑石粉14％，15#白油13％。
制备：称取210g(42％)聚异丁烯(数均分子量2000左右)，加入十八烷基三甲基铵改性的有机粘土5g(1.0％)分散在65g(13％)15#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入150g(30％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入70g(14％)滑石粉后强力混合5′。
实例8
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第八种组合：聚异丁烯45％，钠基膨润土36％，苄基三甲基铵改性的有机粘土1.5％，地开石4.5％，12#白油13％。
称取225g(45％)聚异丁烯(数均分子量1000左右)，加入苄基三甲基铵改性的有机粘土7.5g(1.5％)分散在65g(13％)12#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入180g(36％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入22.5g(4.5％)地开石后强力混合5′。
实例9
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第九种组合：聚异丁烯29％，钠基膨润土46％，十八烷基苄基二甲基铵改性的有机粘土1.0％，滑石粉13％，10#白油11％。
称取290g(29％)聚异丁烯(数均分子量1500左右)，加入十八烷基苄基二甲基铵改性的有机粘土10g(1.0％)分散在110g(11％)10#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入460g(46％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入130g(13％)滑石粉后强力混合5′。
实例10
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第十种组合：聚异丁烯33％，钠基膨润土36％，十八烷基三甲基铵改性的有机粘土1.0％，滑石粉20％，15#白油10％。
称取660g(33％)聚异丁烯(数均分子量2800左右)，加入十八烷基三甲基铵改性的有机粘土20g(1.0％)分散在200g(10％)15#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入720g(36％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入400g(20％)滑石粉后强力混合5′。
实例11
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第十一种组合：聚丁烯35％，钠基膨润土34％，十八烷基苄基二甲基铵改性的有机粘土0.9％，滑石粉16.1％，15#白油13％。
称取700g(35％)聚丁烯(数均分子量1000左右)，加入十八烷基苄基二甲基铵改性的有机粘土18g(0.9％)分散在260g(13％)15#白油中制成的预凝胶，混合5′，加入680g(34％)钠基膨润土，强烈混合5′，再加入322g(16.1％)滑石粉后强力混合5′
实例12
提供本发明膨润土防渗漏嵌缝材料的第十二种组合：聚异丁烯31％，钠基膨润土42％，十二烷基苄基二甲基铵2％，高岭石15％，12#白油10％。制备与
实施例1同。
无需进一步详细阐述，相信采用前面所公开的内容，本领域技术人员可最大限度地应用。因此，前面的优选具体实施方案应被理解为仅是举例说明，而非以任何方式限制本发明的范围。
Claims (4)
1.膨润土防渗漏嵌缝材料，由粘结剂、膨胀剂、膨胀调节剂、辅料和稀释剂组成，其特征是：各组分百分含量为粘结剂20-45％，膨胀剂25-50％，膨胀调节剂0.5-2％，辅料0.5-20％，稀释剂5-15％，其中粘结剂选用分子量在1000-5000的低、中分子量的液态聚异丁烯和聚丁烯中任一种，膨胀剂选用层状硅酸盐，膨胀调节剂选用有机膨润土，其有机覆盖剂为12-18碳链的单长链或双长链烷基或苄基铵，辅料选用非膨胀性的层状硅酸盐，稀释剂选用高闪点矿物油。
2.根据权利要求1所述的膨润土防渗漏嵌缝材料，其特征是：膨胀剂选用具膨胀性能的层状硅酸盐，包括钠基膨润土、汉克托石、皂石中。
3.根据权利要求1所述的膨润土防渗漏嵌缝材料，其特征是：辅料选用选用非膨胀性的层状硅酸盐，包括200-800目的滑石、高岭石、地开石、叶腊石和绢云母粉体。
4.根据权利要求1所述的膨润土防渗漏嵌缝材料，其特征是：稀释剂选用的高闪点矿物油为5#-15#矿物白油。
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