一种防渗防漏材料及制备方法和应用与流程

本发明涉及水利工程领域，尤其涉及一种防渗防漏材料及制备方法和应用。

背景技术：

1、渗漏问题是建筑施工过程中较常见的一类问题，不但影响建筑物的整体质量，也会威胁到人民群众的生命财产安全。其中水利工程属于我国重要的基础建设工程，受外界环境的影响较大。水坝防渗防漏性能较差，一方面会明显降低水利工程的总体效率，另一方面会引发严重的安全事故。因此水坝防渗工程的施工需高度重视，除施工方法之外，所选材料同样值得关注。

2、目前建筑领域的防渗防漏材料分为两种，一种是柔性防渗防漏材料，另一种则是刚性防渗防漏材料；刚性防渗防漏是在建筑物基面加上钢筋混凝土砂浆防水层，由于防水层与基面结合不紧密，防水层也存在分子间隙，遭受腐蚀的情况下极易开裂；柔性防渗防漏则是在基面涂刷有机防水涂料形成防水层，遭受较大外力时易被破坏，也容易出现开裂、分层和老化现象。

3、公开号为cn114538865a的专利公开了一种防渗堵漏材料及其制备方法，但该方案面对较苛刻的地质条件，仍存在沉降问题，防渗堵漏材料会出现脆性破坏；近些年来的一类新型防渗材料聚脲混凝土，具有防渗，耐磨和抗冲击的性能，但依然存在施工要求高、工艺苛刻等不足，在水利工程防护中，也出现起泡、剥落现象(《聚脲技术与我国的高速铁路建设》黄微波)；公开号为cn107955517b的专利公开了用于水工建筑物混凝土防护防渗的聚脲基弹性体材料，耐腐蚀，适应长期水泡和水流冲刷，但添加了包括界面剂、浸润剂、流平剂和扩链剂等成分；结合聚氨酯脲运用来看，必须掺加催化剂增加化学活性，但是也会导致整个体系不稳定，引发一系列负面影响，出现材料性能下降的情况(《聚脲喷涂在大坝混凝土面板防渗中的应用分析》王鸿运)。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种防渗防漏材料及制备方法和应用，解决添加催化剂后混凝土脆性强度不高、性能下降的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种防渗防漏材料，按重量份计，包括以下组分：200-240份环氧水泥、830-940份细骨料、950-1100份粗骨料、120-180份防渗剂和220-280份水。

4、进一步优选地，所述防渗剂包括聚脲、环己酮、石英砂、改性复合纤维和膨润土。

5、为了提高防渗材料的机械强度，本发明对聚丙烯纤维进行改性，进一步优选地，所述改性复合纤维的制备过程，包括以下步骤：

6、s1，取直径5-8mm的聚丙烯束状纤维，装入带开口的密封袋，使用喷气枪将束状纤维吹散，清除表面残留物，置于丙酮溶液浸泡1-2h，蒸馏水水洗3-5次，晾干；

7、s2，将步骤s1中所得纤维置于硅烷偶联剂溶液中浸泡6-8h，用蒸馏水洗涤至ph为6-7，再置于80-85℃烘箱内，干燥1-2h，即得改性复合纤维。

8、进一步优选地，步骤s2中硅烷偶联剂包括kh550、kh560或kh570其中的一种。

9、进一步优选地，所述防渗剂的制备过程，包括以下步骤：

10、将聚脲、环己酮、石英砂、改性复合纤维和膨润土于25-30℃下按1：(1-2.5)：(3-3.5)：(0.2-0.5)：(0.1-0.7)的摩尔比混匀，搅拌2-4h。

11、目前水泥均采用硫铝酸盐水泥，而水利工程建筑经常遭受水体冲刷、腐蚀，为提高水泥的耐磨损抗腐蚀性能，采用环氧树脂改性的水泥。

12、进一步优选地，环氧水泥的制备过程，包括以下步骤：按重量份计，将150-170份环氧树脂、6-9份硅烷偶联剂、20-30份稀释剂和200-250份水泥于25-30℃下混匀，加300-400份水搅拌2-4h。

13、进一步优选地，所述稀释剂包括环氧丙烷丁基醚或羧甲基纤维素。

14、第二方面，本发明还提供了第一方面所述防渗防漏材料的制备方法，包括如下步骤：

15、a1，将粗骨料、细骨料放入粉碎机粉碎，备用；

16、a2，步骤a1粉碎后的骨料与环氧水泥、防渗剂混合，再加入水，于90-110℃下加热，搅拌6-8h，静置1-2h。

17、进一步优选地，步骤a1中粉碎粒径为1000-1200目

18、进一步优选地，步骤a2中搅拌转速为140-180r/min。

19、第三方面，本发明还提供了第一方面所述防渗防漏材料的应用，采用第二方面所述防渗防漏材料的制备方法制备水坝混凝土。

20、进一步优选地，水坝混凝土的制备过程，还包括如下步骤：

21、a3，将步骤a2搅拌好的材料朝浇注模板浇注，养护5-7d，脱模，洒水，静置养护14-20d。

22、本发明的防渗防漏材料及制备方法和应用，相对于现有技术具有以下有益效果：

23、(1)现有环氧水泥耐污渍和腐蚀，但机械性能和抗拉伸强度有所下降；本发明的防渗剂以单组分聚脲经环己酮改性后具有良好的机械强度，提高耐磨，抗拉伸强度，无需太多外加剂，与环氧水泥组成的防渗防漏材料，不但可适应水体冲刷、腐蚀的环境，整体机械强度也有提升；

24、(2)通过硅烷偶联剂对聚丙烯纤维改性，降低纤维孔隙率，提高与基体的弹性模量、粘合强度，进而能以较低掺量能形成一定刚度的三维支撑骨架结构，有效发挥增强和阻裂效果，继而提升防渗防漏材料的抗渗性能。

技术特征：

1.一种防渗防漏材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：200-240份环氧水泥、830-940份细骨料、950-1100份粗骨料、120-180份防渗剂和220-280份水。

2.如权利要求1所述的防渗防漏材料，其特征在于，所述防渗剂包括聚脲、环己酮、石英砂、改性复合纤维和膨润土。

3.如权利要求2所述的防渗防漏材料，其特征在于，所述改性复合纤维，制备过程包括以下步骤：

4.如权利要求2所述的防渗防漏材料，其特征在于，所述防渗剂的制备过程，包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的防渗防漏材料，其特征在于，所述环氧水泥，其制备过程，包括以下步骤：

6.如权利要求1-5所述的防渗防漏材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的防渗防漏材料的制备方法，其特征在于，步骤a1中粉碎粒径为1000-1200目。

8.如权利要求6所述的防渗防漏材料的制备方法，其特征在于，步骤a2中搅拌转速为140-180r/min。

9.一种防渗防漏材料的应用，其特征在于，采用权利要求6-9任一项所述的制备方法制备水坝混凝土。

10.如权利要求9所述的防渗防漏材料的应用，其特征在于，水坝混凝土的制备过程，还包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种防渗防漏材料及制备方法和应用，其中防渗防漏材料，按重量份计，包括以下组分：200‑240份环氧水泥、830‑940份细骨料、950‑1100份粗骨料、120‑180份防渗剂和220‑280份水；相比现有的防渗防漏材料，本发明防渗剂由单组分聚脲经环己酮改性后具有良好的机械强度，与环氧水泥组成的防渗防漏材料，不但可适应水体冲刷、腐蚀的环境，整体机械强度也有提升；制备得到的混凝土用于水坝建筑施工，性能稳定，强度高，抗渗、抗腐蚀性能好。

技术研发人员：梁晓军,邹虎,李源
受保护的技术使用者：湖北浩川水利水电工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13