专利名称：一种真空管井复合降水密封材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及真空管井复合降水技术井段的密封，具体地说，是涉及一种真空管井 复合降水密封材料及其制备方法。
背景技术：
这种真空管井复合降水密封材料主要应用于真空管井复合降水技术的地表下井 段的密封。真空管井复合降水是降水工程中采用的一种方法。真空管井复合降水系统有真空 泵、潜水泵、抽气和抽水管路、井口密封系统和管井组成。该系统通过真空泵在井内及周围 土体一定范围形成真空抽汲地下水进入井内，再由潜水泵排出地表。该系统不仅保留了管 井重力释水的优点，而且还可以根据地层条件和工程需要在任意井段增加负压汲取弱透水 层、层间滞水和含水层的界面残留水，实现了分层降水，避免了地下水资源污染。真空管井 复合降水系统的关键是真空度的形成及保持，其中真空管井的分段密封措施是本系统成功 的关键。真空管井复合降水密封材料的作用就是根据目的含水层对井管周围进行密封，使 得管井内和周围一定地层内形成真空并稳定。因此，真空管井复合降水的密封材料应具有 不透水性，较好的膨胀性，以及良好的工程实用性等特点。目前，在降水工程中应用的密封材料主要是膨润土球和红粘土球。膨润土是一种 性能优良用途广泛的无机矿物，具有膨胀性、吸附性、不透水性、阳离子可交换性、分散性和 悬浮性。膨润土分为钠基膨润土和钙基膨润土，钠基膨润土的膨胀性能比钙基膨润土的性 能约高5 10倍，但是钠基膨润土的价格比钙基膨润土高许多，故工程中多采用钙基膨润 土。红粘土球虽有不透水性，但其膨胀性能差些。为了使密封材料具备更好的密封性能，我们开发了一种新型真空管井复合降水密 封材料。在钙基膨润土中加入海带粉，混合均勻，以瓜尔胶溶液作为粘合剂，做成土粒球。海 带粉具有吸水性、膨胀性、吸附性。在钙基膨润土中加入少量的海带粉，可以使密封材料的 膨胀性能进一步提高。海带属于绿色产品，不会对土壤产生污染，而且海带粉的吸附性还可 以吸收地层中的有害物质，净化土壤，从而达到环保的目的。瓜尔胶是一种天然半乳甘露聚 糖胶，是目前已知的水溶性最好的天然高分子化合物之一。瓜尔胶溶液大分子在自然状态 下呈缠绕的网状结构，因而它在许多工业中用作增稠剂、稳定剂、乳化剂、粘结剂和调理剂 等且粘度高、失水量少。瓜尔胶不耐水，在冷水中便可以水化、溶解成胶体状，即具有冷水可 溶性。瓜尔胶是植物胶，微生物可将其分解，其使用不会对环境造成污染。由于瓜尔胶具有 粘结性，不仅可提高制作过程的烘烤温度，加速烘干，还能使密封材料呈絮状膨胀堆积，进 一步提高密封材料的膨胀性。微量的瓜尔胶还可以使得制成品表面更有光泽，粘结强度更 高，更适应于多量的长距离的运输，这样可以弥补一般的密封材料在运输过程中容易碎裂 的不足，更适用于降水工程的密封。所以，这种新型真空管井复合降水密封材料的膨胀性能和密封性能相比目前降水工程中常用的密封材料有了较大幅度的提高，更适用于实际操作，而且还可以吸附土体中 的有害物质，有利于环保。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有真空管井复合降水密封材料的不足之处，而提供一种 性能优良的密封材料及其制备方法。本发明的目的可以通过如下措施来实现一种真空管井复合降水密封材料是由下述的原料制成粉末状钙基膨润土、普通 海带、型号为8000的瓜尔胶、自来水。制备方法为1.配制浓度为0. 的瓜尔胶溶液。2.烘干海带，粉碎，筛选出粒径小于0.60mm的海带粉。3.取5个质量单位的粉末状钙基膨润土，1个质量单位的海带粉，混合后称取总质 量，然后搅拌均勻。4.向混合物中加入瓜尔胶溶液，其质量为钙基膨润土和海带粉总质量的160%， 搅拌均勻。5.将搅拌均勻后的混合物做成粒径为1. 100 1. 300cm的小球。6.把小球放入烘烤箱中先以90°C温度烘烤120分钟，再以120°C温度烘烤90分钟。7.冷却至室温，即制备完成。产品指标见表1表 1
具体实施例方式下面列举一个实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于这个实施例。实施例1 首先配制浓度为0. 1 %的瓜尔胶溶液(本例用型号8000的瓜尔胶)20 毫升；取7克钙基膨润土和1. 4克海带粉，总质量为8. 4克，然后放入烧杯中混合均勻；向 烧杯中加入13. 44ml瓜尔胶溶液，搅拌均勻；将搅拌均勻后的混合物做成粒径为1. 100 1.300cm的小球；把小球放入烘烤箱中先以90°C温度烘烤120分钟，再以120°C温度烘烤90 分钟；冷却至室温，即制备完成。
本实例用原材料都可从市场上买到。
权利要求
真空管井复合降水密封材料，其特征在于该密封材料由钙基膨润土、海带粉和瓜尔胶制成，该密封材料是由下述原料制成粉末状钙基膨润土、粒径小于0.60mm的普通海带粉、型号8000的瓜尔胶配制的浓度为0.1％的瓜尔胶溶液。各原料的质量比为钙基膨润土与海带粉的质量比例是5∶1，瓜尔胶溶液加入量为钙基膨润土和海带粉混合物总质量的160％。
2.如权利要求1所述的真空管井复合降水密封材料的制备方法，其特征在于，该方法 的实施步骤如下按权力要求1所述的质量比例把符合条件的钙基膨润土和海带粉混合 均勻，加入权利要求1所述的瓜尔胶溶液，搅拌均勻；将搅拌均勻后的混合物做成粒径为 )1.100 1. 300cm左右的小球；把小球放入烘烤箱中先以90°C的温度烘烤120分钟，再持续 以120°C温度烘烤90分钟；冷却至室温，即制备完成。
全文摘要
本发明提供了一种新型的真空管井复合降水密封材料及其制备方法，该密封材料是由下述原料制成钙基膨润土与海带粉的质量比例是5∶1，海带粉粒径小于0.60mm，型号8000瓜尔胶溶液浓度为0.1％。将钙基膨润土与海带粉混合均匀，加入混合物质量160％的瓜尔胶溶液，搅拌均匀，然后制成粒径为1.100～1.300cm的小球，将小球放入烘烤箱中先以90℃温度烘烤120分钟，再以120℃温度烘烤90分钟，冷却至室温，制成成品粒径约为0.700～0.900cm，即制备完成。该成品表观良好，不易碎裂，适合应用于实际工程。该产品所用原料成本较低，制备方法简单，易于实施，其膨胀性、实用性均优于现有降水管井密封材料。
文档编号E02D3/10GK101838516SQ20091011956
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者孙文龙, 孙西濛, 徐良奎, 王益扬, 王贵和, 贾苍琴 申请人:北京市公路桥梁建设集团有限公司;王贵和;贾苍琴;孙文龙;孙西濛;徐良奎;王益扬