[发明专利]海水用粒子防渗材料

说明书

技术领域

本发明涉及海水用粒子防渗材料，尤其涉及用于为防止海岸地区或受盐污染的地区的海水及污染地下水的渗透而进行的防渗工程或地下坝工程及海岸地区或江河施工中的防漂浮层工程，以维持海水防渗性能的防渗材料。

背景技术

一般而言，埋设地下防渗墙或人工防渗层的目的在于，防止垃圾或废弃物处理场等污染物填埋地区的浸出液的流出或从堆积于江、湖、池塘、沼泽的底面的污染物保护鱼类、鸟类等野生动物。而用于上述防渗墙及人工防渗层的材料称之为防渗材料。

上述防渗材料一般选用膨润土等蒙脱石(Montmorillonite)类的粘土。该膨润土由膨胀性三层板(Si-Al-Si)结构的叶蜡石(Pyrophylite)化学结构式Al₂Si₄(OH)构成的粘土，在水中具有膨胀性，且具备致密性。因此，因上述膨胀性及致密性被广泛用作防渗材料。

利用该蒙脱石类粘土构建防渗层的方法是：用水在现场泥沙或吸入泥沙中混合粘土矿物和水泥等硬化剂，其中，上述粘土矿物因离子大小非常小且可塑性(plasticity)高，从而改善防渗材料的防渗性能，而上述硬化剂可使防渗材料固化，以使其具备强度和稳定性。粘土矿物主要选用膨润土(bentonite)，而硬化剂选用一般的水泥。

但是，如上所示，粉末形式的膨润土需与水混合形成泥浆之后进行施工，从而降低作业性，而且，众所周知地，因其耐化学性及耐盐水性低，从而若与海水等盐水接触，则将降低其膨胀性。

具体而言，在海水或被盐污染的地区的地下水等溶解有盐的环境下，因受这些盐的影响，包含于膨润土中的钠离子成分和包含于盐水的钠离子成分不相互进行化学反应，而以一定密度填充于层间结构中，抑制膨胀及凝胶化，从而使悬浮液中的粒子聚集沉降，损失膨胀压，导致碎裂。

因此，为了将蒙脱石类的粘土用作海水防渗材料，维持适当的防渗性能，从而较之用于一般污染水的防渗，需使用超出很多的量的粘土。

因此，需积极开展对在海洋环境中具备耐海水性及耐化学性的，可替代蒙脱石类的粘土的防渗材料的开发，开发出具备更高防渗性能和更高作业性的防渗材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种防渗材料，其在海水及污染地下水条件下也能保持充分的防渗功能，且现场应用过程中的作业性好。

为了达到上述目的，本发明一实施例海水用粒子防渗材料，在水中起到防渗墙的作用，而如图1所示，其呈芯材-外壳(core-shell)结构，包括：芯材10；涂布材料20，围绕上述芯材10并由膨润土及海泡石构成。

本发明海水用粒子防渗材料，除用于现有技术防渗材料的膨润土等蒙脱石类的粘土之外，还混合海泡石，并围绕于具备规定密度及强度的芯材(core)上，从而呈所谓的“离子型放身材”结构。上述本发明一实施例海水用粒子防渗材料的防渗原理如下：如图1所示，以芯材-涂布材料构成的离子防渗材料，在没有水的环境下，凝聚成拥有多个空隙的形式，但若遇到海水，则膨胀为如右图所示的形式，以填充粒子之间存在的空隙，从而阻止海水。即，利用本发明防渗材料可解决现有技术的只由膨润土粘土构成防渗材料中所存在的遇海水膨胀性降低的问题。

本发明离子防渗材料的大小没有特别的限定，但考虑到粒子之间的空隙和涂布材料20的膨胀性，较佳为5～30mm，更佳为9～20mm，而极佳为9.5～11.5mm。

在此，用于本发明的芯材10为岩石、铁矿石、炉渣(slag)、混凝土粉碎物、骨料等具备规定密度和强度的物质。这些芯材10具有不透水性，而且在离子型防渗材料内占据很大的体积，从而相对减少粘土的用量。另外，用作芯材10的上述物质具有一定水平以上的密度且可制作成粒子形状，因此，无需其他作业即可使其沉降于水中而形成防渗墙，从而防止因需将粉末形式的粘土混合成泥浆所导致的作业性降低的问题，大幅提高作业性。与此同时，用于本发明的芯材10具备一定水平以上的强度，从而抵抗海水的流动。