[发明专利]一种适用于高土壤电阻率环境接地工程的土壤改良剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种接地网的工频接地电阻材料，尤其涉及高土壤电阻率和极端干旱地质环境下使用的接地工程降阻、保墒类的材料。

背景技术

传统的接地工程材料，采用化学或者物理降阻材料来降低接地网的工频接地电阻，达到设备使用要求。这种接地降阻材料存在着下述缺点：1、环境污染严重：因其材料成分中含有汞、铅、镉、砷、钴等重金属有毒金属，以及各种游离态离子，埋入地下后会对地下水源、土壤产生污染；：2、使用寿命短：因材料体系中含有氯离子电解质成分，因此对钢材的腐蚀较为严重，使得平均使用寿命不足15年；3、降阻效率低：该材料主要用于降低接地系统的工频接地电阻，而目前的各类接地降阻材料的有效降阻效率均达不到40％，造成用量过大，工程成本高；4、恶劣土壤环境的耐用性差：目前的同类材料无法解决极端干旱土壤环境以及冻土环境下的接地降阻的问题。

发明内容

本发明的目的，是为了解决已有技术存在的不足，提供一种适用于高土壤电阻率地质环境和极端干旱气候环境的新型接地工程降阻、保墒类材料，实现既不污染地下水源和土壤，又可以在极端干旱的条件下达到接地工程降阻、保墒的目的。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明含有改性淀粉高吸水树脂、隐晶质石墨粉、钙-镁基土壤凝胶剂(钙-镁基膨润土)、钙-铝基土壤亲合剂(钙-铝氢氧化物混合物)、土壤发泡剂(泡化碱)、锌系金属防腐剂、镧系稀土金属矿渣。

各组分之间的重量份比例为：

a、分子量20000～40000的改性淀粉高吸水树脂14～18^WT％；

b、150～200目隐晶质石墨粉42～52^WT％；

c、钙-镁基土壤凝胶剂(钙-镁基膨润土)26～38^WT％；

d、钙-铝基土壤亲合剂(钙-铝氢氧化物混合物)2～4^WT％；

e、土壤发泡剂(泡化碱)1～3^WT％；

f、锌系金属防腐剂1～3^WT％；

g、镧系稀土金属矿渣1～3^WT％。

上述组分配比之优选重量份比例是：

a、分子量20000～40000的改性淀粉高吸水树脂15^WT％；

b、150～200目隐晶质石墨粉48^WT％；

c、钙-镁基土壤凝胶剂(钙-镁基膨润土)28^WT％；

d、钙-铝基土壤亲合剂(钙-铝氢氧化物混合物)3^WT％；

e、土壤发泡剂(泡化碱)2^WT％；

f、锌系金属防腐剂2^WT％；

g、镧系稀土金属矿渣2^WT％。

本发明的制备方法是：

先加入约50^WT％(a+b)材料均匀搅拌、混合10分钟，再添加100^WT％(c+d+e+f+g)材料搅拌、混合均匀，最后加入50^WT％(a+b)材料均匀搅拌、混合均匀，即得本发明产品。

该材料在工程中按如下施工工艺流程实施：

a、水平接地网施工：将本材料于搅拌机中按料∶水＝1∶0.15的比例混合拌湿，然后倒入接地沟槽的模板中，经30分钟自然硬化后，覆土回填——可降低水平接地网工频接地电阻40％～80％。

b、深井及垂直接地体施工：将本材料于搅拌机中按料∶水＝1∶0.6的比例混合成泥浆，然后使用泥浆泵将泥浆注入接地孔内，经180分钟自然硬化、沉降后，封孔回填——可降低深井及垂直接地体工频接地电阻60％～90％。

本发明通过利用高吸水树脂的吸水特性，吸收自然降水及空气、土壤中的水份达到保墒的目的；利用石墨材料的导电性能有效降低金属导体与土壤之间的接触电阻；通过添加土壤凝胶剂、土壤亲合剂等成份，使金属导体与土壤之间的过渡导电层更紧密、更稳定；通过添加镧系稀土金属矿渣，可在材料颗粒表面形成表面羟基结构，增强导电性能；辅助添加锌系金属防腐剂，以增强金属导体的耐腐蚀性能，延长使用寿命。

本发明之配方组分，第一次将淀粉高吸水树脂材料引入接地工程降阻材料体系，并使用表面羟基结构，成功地解决了改性淀粉高吸水树脂在较高盐浓度水溶液中的吸水率问题和材料导电问题；本发明以表面羟基结构作为主要导电介质，而非传统的离子导电结构。