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。
技术实现要素:
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。