本发明涉及防渗渠施工技术领域领域,尤其涉及一种新型液态防渗渠施工材料、施工工艺及施工设备。
背景技术:
防渗渠是利用各种材料,通过相应的施工工艺,防止输水通道渗漏的渠道,它是土地整治工程中的主体工程。它有广阔的市场空间,据对2016年至今的部分土地整治项目统计分析,防渗渠施工所占施工费比例约30%,仅江苏省每年约有3.825亿(按施工费占投资额85%计算)以上的业务量。传统(现在普遍使用的)的是混凝土防渗渠(目前性价比较高),在施工和使用中存在施工周期长(消耗人工多),质量不稳定、施工环境要求高(非雨季、非高温、非冬季),辅助工序要求多(需要便道等),原材料购买困难、价格影响大,成本高、控制困难,运输量大(各种材料多而杂)、运输使道路损毁严重(施工矛盾大),混凝土渠道影响生态环境发展,维修困难等问题。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的不足,本发明一方面提供一种全新的低成本、抗渗性的液态防渗渠施工材料施工材料,另一方面提供一种简单方便、且易于工业化的液态防渗渠施工材料施工工艺,还提供一种液态防渗渠施工材料的施工设备。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种新型液态防渗渠施工材料,包括高渗透型土壤固化剂,所述高渗透型土壤固化剂包括固化剂物质和主液物质,所述固化剂物质和所述主液物质的体积比为1:(0.8-2),所述固化剂物质包括以下成分及重量份,磷酸二氢钠1%-2.5%、磷酸氢二钠2%-4%、聚丙烯酰胺1%-5%、十二烷基硫酸钠0.6%-1.3%、聚丙烯酸类物质2.5%-7.8%、聚丙烯酸酯类物质3.3%-5.9%、减水剂1.5%-6.8%和水66.7-88.1%,所述主液物质为质量浓度为20%~60%的水玻璃的水溶液,所述的水玻璃为钠系水玻璃和钾系水玻璃中的一种或两种。
进一步的,所述固化剂物质包括以下成分及重量份,磷酸二氢钠1.3%、磷酸氢二钠3.8%、聚丙烯酰胺2.6%、十二烷基硫酸钠0.9%、聚丙烯酸类物质3.9%、聚丙烯酸酯类物质3.6%、减水剂2.8%和水81.1%。
进一步的,所述固化剂物质还包括有机硅防水剂,所述有机硅防水剂为小分子的有机硅聚合物,所述有机硅防水剂在固化剂物质中的质量比为0.3%-0.8%。
进一步的,所述固化剂物质还包括木质纤维素,所述木质纤维素可溶解于固化剂物质,所述木质纤维素在固化剂物质中的质量比为1.5%-2.8%。
一种新型液态防渗渠施工材料的施工工艺,所述施工工艺包括单浆液灌注工艺和双浆液灌注工艺。
进一步的,所述单浆液灌注工艺包括以下步骤:步骤一,按比例配制主液物质和固化剂物质;步骤二,将主液物质和固化剂物质按比例混合均匀得到双组分浆液,步骤三,将步骤一得到的双组分浆液按一定方式注到待施工的防渗渠土壤中,所述一定方式为灌注和喷洒中的一种或两种。进一步的,所述双浆液灌注工艺包括以下步骤:步骤一,按比例配制主液物质和固化剂物质;步骤二,采用两根管子分别同时对待施工的防渗渠土壤灌注主液物质的和固化剂物质,使主液物质的浆液和固化剂物质的浆液在土壤中进行混合。
一种新型液态防渗渠施工材料的施工设备,包括施工机具和注浆管,所述施工机具通过导管与注浆管连接,所述注浆管包括一个注浆主管和若干个注浆支管,所述注浆支管等间距固定连接与注浆主管的侧壁,所述注浆支管侧壁等间距设置有若干注浆孔,所述注浆主管直径为3-8cm,所注浆支管直径为1-3cm,所述注浆支管长度为0.8-3m,所述注浆支管长度与待施工的防渗渠深度相同,所述注浆支管之间的距离为20-40cm,所述注浆孔之间的距离为3-8cm,所述注浆孔的直径为0.3-0.8cm。
与现有技术先比,本发明的有益效果:
1.本发明采用新型液态材料进行防渗渠施工,原材料制造、使用方便,易于运输和储存,工程造价低、性价比高;
2.本发明新型液态防渗渠施工材料中的固化剂物质和主液物质,都是水溶液型的,其粘度很低,能够有效的渗入0.001mm的细缝中,从而能实现土壤的良好固化;
3.本发明新型液态防渗渠施工材料由于组分中的水玻璃在酸性和酯类物质在固化下强度很大,使得固结体的强度可达到5~10mpa左右;由于采用聚丙烯酸类物质和聚丙烯酸酯类物质作为水玻璃的固化剂,具有很好的韧性,从而使得其固化土壤之后具有一定的韧性,可以提高固化后的土壤的力学性能,抗压强度高(渠壁达到5-10mp),机硅防水剂提高了土壤的抗渗性(渗透系数小于10-7cm/s);
4.本发明新型液态防渗渠施工材料由于组分中加入了机硅防水剂,有机硅防水剂是一种小分子的有机硅聚合物,将有机硅防水剂加入到土壤中后,其分子中的硅羟基和水、二氧化碳发生反应,生成一种憎水物-甲基硅氧烷,并进一步缩聚成网状树脂防水膜,阻止了水进入土壤,增强密实性,提高抗渗性,从而使固化土具有良好的防水性能。
5.本发明新型液态防渗渠施工材料由于组分中为了增加防渗渠的渠体表面的抗裂性能,加入一种能够与固化剂相溶的木质纤维素,木质纤维素具有强劲的交联织补功能,它与固化剂溶液混合后纤维之间搭接成三维立体结构,使其有效地减少龟裂,将其加入到土壤中不仅能够提高固化土的强度,而且能够有效提高固化土的抗裂性,且由于其具有良好的尺寸稳定性,可以降低固化土的收缩。
6.本发明在土模的基础上,采用“喷注”、“喷洒”中的一种或两种完成防渗渠的施工,降低了施工难度,易于实现工业化。
附图说明
图1是本发明施工设备的结构图;
附图说明:1、施工机具;2、注浆主管;3、注浆支管;4、注浆孔4;5、导管。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种新型液态防渗渠施工材料,包括高渗透型土壤固化剂,所述高渗透型土壤固化剂包括固化剂物质和主液物质,所述固化剂物质和所述主液物质的体积比为1:(0.8-2),所述固化剂物质包括以下成分及重量份,磷酸二氢钠1%-2.5%、磷酸氢二钠2%-4%、聚丙烯酰胺1%-5%、十二烷基硫酸钠0.6%-1.3%、聚丙烯酸类物质2.5%-7.8%、聚丙烯酸酯类物质3.3%-5.9%、减水剂1.5%-6.8%和水66.7-88.1%,所述主液物质为质量浓度为20%~60%的水玻璃的水溶液,所述的水玻璃为钠系水玻璃和钾系水玻璃中的一种或两种。
优选的,所述固化剂物质包括以下成分及重量份,磷酸二氢钠1.3%、磷酸氢二钠3.8%、聚丙烯酰胺2.6%、十二烷基硫酸钠0.9%、聚丙烯酸类物质3.9%、聚丙烯酸酯类物质3.6%、减水剂2.8%和水81.1%。
优选的,所述固化剂物质还包括有机硅防水剂,所述有机硅防水剂为小分子的有机硅聚合物,所述有机硅防水剂在固化剂物质中的质量比为0.3%-0.8%。
优选的,根据权利要求1所述的新型液态防渗渠施工材料,其特征在于,所述固化剂物质还包括木质纤维素,所述木质纤维素可溶解于固化剂物质,所述木质纤维素在固化剂物质中的质量比为1.5%-2.8%。
一种新型液态防渗渠施工材料的施工工艺,所述施工工艺包括单浆液灌注工艺和双浆液灌注工艺。
优选的,所述单浆液灌注工艺包括以下步骤:步骤一,按比例配制主液物质和固化剂物质;步骤二,将主液物质和固化剂物质按比例混合均匀得到双组分浆液,步骤三,将步骤一得到的双组分浆液按一定方式注到待施工的防渗渠土壤中,所述一定方式为灌注和喷洒中的一种或两种。
优选的,所述双浆液灌注工艺包括以下步骤:步骤一,按比例配制主液物质和固化剂物质;步骤二,采用两根管子分别同时对待施工的防渗渠土壤灌注主液物质的和固化剂物质,使主液物质的浆液和固化剂物质的浆液在土壤中进行混合。
一种新型液态防渗渠施工材料的施工设备,包括施工机具1和注浆管,所述施工机具通过导管5与注浆管连接,所述注浆管包括一个注浆主管2和若干个注浆支管3,所述注浆支管3等间距固定连接于注浆主管2的侧壁,所述注浆支管3侧壁等间距设置有若干注浆孔4,所述注浆主管2直径为3-8cm,所注浆支管3直径为1-3cm,所述注浆支管3长度为0.8-3m,所述注浆支管3长度与待施工的防渗渠深度相同,所述注浆支管3之间的距离为20-40cm,所述注浆孔4之间的距离为3-8cm,所述注浆孔4的直径为0.3-0.8cm。
在建立土模后,将本发明施工设备的注浆支管3插入到待施工防渗渠土壤中。
配制固化剂物质,称取磷酸二氢钠1.3kg、磷酸氢二钠3.8kg、聚丙烯酰胺2.6kg、十二烷基硫酸钠0.9kg、聚丙烯酸类物质3.9kg、聚丙烯酸酯类物质3.6kg、减水剂2.8kg、水81.1kg、小分子的有机硅聚合物0.8kg和木质纤维素2.8kg,搅拌混匀2h;
配制主液物质,60%的钠系水玻璃的水溶液250kg;
将主液物质100kg和固化剂物质200kg混合均匀得到双组分浆液,将双组分浆液通过本发明施工设备泵入注浆管,通过注浆孔4灌注到土模的土壤中,固化5h后,得到强度高、防渗能力强的防渗渠。
从以上实施例可以看出,本发明成本低、抗渗性好,施工工艺简单,易于工业化推广。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的简单修改或变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。