专利名称：一种利用素土就地制成水利工程防渗砖的方法
技术领域：
本发明涉及防渗砖的制备方法，具体为一种利用素土就地制成水利工程防渗砖的方法。
背景技术：
目前已使用的技术、公开的专利或发表的文献，一般都是将土壤制成免烧砖与本发明不同，一般是将土壤与水泥、粉煤灰胶凝材混合，经成型制成免烧砖，或是将土壤与水泥加粉状的固化剂混合后压制成免烧砖，作为需要年长月就使用于水利防渗工程使用防渗砖的几乎没有，或是得到的产品抗压强度、抗剪能力差，防冻效果差，产品应用范围不广。传统的湖渠防渗方式一般都是采用水泥沙石，清除的废弃土壤很大，产生的搬运费用随之增大，同时工程所需的水泥要求量大，大量的水泥使用对环保不利，且施工周期长，特别是随着原材料的价格、人工成本的不断上涨，随着水利建设和人工湿地建设项目的不断增加，环境保护和可持续课题日益明显，因此必须寻找一种既经济又环保的快速施工解决方案。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种利用素土就地制成水利工程防渗砖的方法，以解决上述背景技术中的缺点。本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现一种利用素土就地制成水利工程防渗砖的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步制备凝结剂，按以下原料及其质量的百分比称取原料甲基硅醇钠20-30%
丙羟乙基纤维素(HEC)5-10%
甲基丙烯酸羟丙脂(HPMA) 5-8%
丙烯酸酯乳液20-25%
氢氧化钙10-15%
氢氧化铝8-15%
氟硅酸钠2-5% 无水乙醇2-5%
减水剂2-5%
丙二醇5-10%
苯丙乳5-10%在强制反应釜中对硅酸钠、无水乙醚、明矾(KAl (SO4)2 · 12Η20)、氢氧化钙、丙羟乙基纤维素(HEC)、氟硅酸钠(Na2SiF6)加热至60_7(TC，并在此温度下发生化学反应，将复合共聚液体通过回流冷凝器冷却至30-40°，加入99%的液态氢氧化铝和氢氧化钙，使用液体搅拌装置进行充分搅拌，反应1-2小时，再加入减水剂、丙二醇、苯硅丙乳液，使用高速复合机在室温下均匀混合，即得到凝结剂溶液；第二步准备素土 将现场开挖的土壤摊铺晒干，再将土壤投进粉碎机，然后将5-10mm的碎石或就地的风化石土、普通325水泥通过皮带输送带送入搅拌机，进行均匀搅拌;第三步拌合高分子凝结剂将高分子凝结剂按O. 02-0. 03%混合料重量比用水稀释，使用设在搅拌机边的喷雾装置均匀的喷实在搅拌机的混合料中；第四步加入占混合料O. 2%重量比的5_15mm的玻璃纤维短切丝或生物秸杆，使用搅拌机搅拌均匀；第五步通过设备的送料系统将混合送入压制设备，使用移动式制砖机设备，一次性压制成型；第六步在常温下自然条件养生7-10天即得一种利用素土就地制成水利工程防渗砖。本发明的技术原理为I、组成份中的聚合剂如絮凝乳液及苯丙乳液等物质可将土壤颗粒快速聚合胶凝链接，提升了颗粒与颗粒之间的吸附力，促进迅速形成整块，另外由于混合料中加入了风化土(或碎石)起到了骨架的作用，提升了防渗砖的抗压强度和抗剪强度。2、组成份中的防水剂如甲基硅醇钠等在内部形成致密的立体网状结构，堵塞毛细孔，起到长久的防水抗渗作用；3、在外力400吨的压力下，混合料一次性压制成型，以减少土壤颗粒之间的缝隙，使密实度最大化，从而提升强度和防渗性能。有益效果1、本发明不同于其他使用粉状固化剂的方式固定，而是使用高分子凝结剂中絮凝乳液及苯丙乳液等，链接效果好，持久稳定，采用的甲基硅醇钠等防水成分，填充致密，防水、抗渗性能优越；2、本发明不同于其他仅使用砂石料作为骨料的方法，不能制造大块防渗砖的瓶颈，而是在混合料中添加了玻璃纤维丝增强连结作用，大大提高板块的强度和抗剪的能力；3、本发明不同于其他发明的振动式压制成型的方式，而是采用400吨的压机设备一次成型，具有密实度大、内部致密、颗粒稳定、持久性好、防冻抗热涨能力强的特点；4、采用本发明制造防渗砖，它的成型是免烧、压力成型，自然养护，故节省能源，又无大气环境污染。它还可以掺入高达30%的工业废弃物(如粉煤灰、炉渣、矿渣、电石泥、煤矸石与建筑废弃物等)，它是一项更大意义上的环境保护项目；5、它的生产工艺简单，可使用移动式成套机械设备即可生产，自动化程度高，操作简单，易于实施，在市场上有一定的竞争力；6、对比原来采用的水泥砂石料进行防渗的成本低50%以上，防渗效果不低于30年，且不受天气条件限制，均可施工，可大大缩短项目施工周期；7、采用素土就地制作防渗砖可以利用施工现场的开挖的土壤，利用车载式动成型设备就地制作，成本低廉并未湖渠低成本防渗提供了一个有力的解决方案。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例I按比例取各物质凝结剂O. 02重量份、玻璃纤维短切丝(生物秸杆)0. 2重量份、土壤含量75重量份、水泥5重量份、碎石(风化土)10重量份、水9重量份；搅拌在混合料中凝结剂稀释液搅拌3-5分钟，出料后输入压制模具；压制成型，成型砖的表面要略见湿润；脱模，使用机械手搬运至养生区；养护 温度20°C，保湿10天，养护湿度< 75%，自然养生，得成品。进行强度测试均在IOPMa以上、防水检测为密不透水。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种利用素土就地制成水利工程防渗砖的方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步制备凝结剂，按以下原料及其质量的百分比称取原料甲基硅醇钠20-30%丙羟乙基纤维素(HEC)5-10%甲基丙烯酸羟丙脂(HPMA) 5-8%丙烯酸酯乳液20-25%氢氧化钙10-15%氢氧化铝8-15%氟硅酸钠2-5%无水乙醇2-5%减水剂2-5%丙二醇5-10%苯丙乳5-10% 在强制反应釜中对硅酸钠、无水乙醚、明矾(KAl(SO4)2 · 12H20)、氢氧化钙、丙羟乙基纤维素(HEC)、氟硅酸钠(Na2SiF6)加热至60_7(TC，并在此温度下发生化学反应，将复合共聚液体通过回流冷凝器冷却至30-40°，加入99%的液态氢氧化铝和氢氧化钙，使用液体搅拌装置进行充分搅拌，反应1-2小时，再加入减水剂、丙二醇、苯硅丙乳液，使用高速复合机在室温下均匀混合，即得到凝结剂溶液； 第二步准备素土 将现场开挖的土壤摊铺晒干，再将土壤投进粉碎机，然后将5-10_的碎石或就地的风化石土、普通325水泥通过皮带输送带送入搅拌机，进行均匀搅拌；第三步拌合高分子凝结剂将高分子凝结剂按O. 02-0. 03%混合料重量比用水稀释，使用设在搅拌机边的喷雾装置均匀的喷实在搅拌机的混合料中； 第四步加入占混合料O. 2%重量比的5-15mm的玻璃纤维短切丝或生物秸杆，使用搅拌机搅拌均匀； 第五步通过设备的送料系统将混合送入压制设备，使用移动式制砖机设备，一次性压制成型； 第六步在常温下自然条件养生7-10天即得一种利用素土就地制成水利工程防渗砖。
全文摘要
本发明涉及建材领域、水利建设领域，具体涉及多种不同的黏土、风化石土壤、含沙石土壤，利用人工湖、人工运河、引水渠道的施工现场的土壤为主要材料，将专用的高分子凝结剂、石粉或碎石山砂土和普通水泥进行混合，采用压制成型设备，一次成型制成防渗砖。其中凝结剂含0.02重量份、玻璃纤维短切丝(生物秸秆)0.2重量份、土壤70-80重量份、水泥5-6重量份、碎石(风化土)10-15重量份。用本发明制成的防渗砖在性能上，有足够的抗压强度、和抗剪能力，可满足一般人工水利防渗的要求，在工艺上，简单易操作，就地取土，在成本上，水泥砂浆防渗最少要低50％以上，处理了施工现场需要搬走的土壤，减少了施工成本，缩短了施工周期。
文档编号C04B14/02GK102633485SQ20121010068
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者刘雄, 张瑞福, 蒋黔湘, 袁敏 申请人:刘雄, 张瑞福, 蒋黔湘, 袁敏