[发明专利]一种防渗堵漏材料及在水利工程中的应用

说明书

本发明的技术方案提供防渗堵漏材料，其特征在于，包括如下原料：水泥熟料，丙烯酸盐，磷石膏，石墨，水；按重量百分比计，水泥熟料40‑60%，丙烯酸盐10‑30%，磷石膏20‑30%，石墨5‑10%，水的添加量为原料混合后加水控制黏度为300‑1000m·Pas。本发明的技术方案将所述的防渗堵漏材料作为灌浆剂在水利工程施工过程水下建筑物灌浆中的应用以及在垃圾填埋过程中作为修补填漏材料中的应用，以及作为堤坝、围堰过程中边坡修补填漏材料中的应用。在抗压强度、抗拉强度均具有较好效果。

技术领域

本发明涉及一种新型材料，具体是在建筑施工过程中的防渗堵漏材料，并将其应用于水利施工过程中。

背景技术

防渗堵漏材料是指为满足环境要求，利用复合材料配制成的浆液，用机械设备等注入地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞中，达到增加承载能力、防止渗漏及提构筑物整体性能，防止其他成分渗滤的流体材料。水泥灌浆具有结石体强度高、材料来源广、价格低廉、贮运方便、以及灌浆工艺比较简单等优点，是灌浆工程中应用最广泛的基本灌浆材料。但水泥属颗粒材料，对裂缝开度小于其颗粒粒径3-5 倍以下的处理对象无法灌入。

目前，水下建筑工程越来越多，带来生活便益，水利工程施工过程中，针对不同的水体，需要采用不同的灌浆材料加以防渗堵漏。目前常用的包括以水泥浓浆、砂浆、低级配混凝土、水泥－水玻璃以及速凝膏浆等方式进行，但对于较大流速的水体，在施工过程中堵漏目前没有针对性、有效性的灌浆材料，多靠灌注大量的物料，形成堵体，来阻挡灌浆细料不被水流冲走。包括碎石片段或骨料，像锯沫、木屑、蛭石、棉籽壳、水泥袋或其它纤维片、带等。便宜，易膨胀，但人员施工量大，灌注后难以形成整体的防渗体。现有的混凝土建筑物裂缝密封堵漏、大型建筑基础加固、地下通道等工程项目的聚氨酯类化学浆材，属于较好的施工材料，但其余和其它材料混和过程中溶解性差，味道浓厚很难推广。因此，研究水体中进行水利施工建筑过程中的防渗堵漏、桥梁建筑过程中的防渗堵漏材料，并具有高强度抗冲效果的材料迫在眉睫。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种防渗堵漏材料，包括如下原料：水泥熟料，丙烯酸盐，磷石膏，石墨，水；按重量百分比计，水泥熟料40-60%，丙烯酸盐10-30%，磷石膏20-30%，石墨5-10%，水的添加量为原料混合后加水控制黏度为300-1000m·Pas。

所述的磷石膏主要成分为二水硫酸钙，后在80℃下低温烘干，采用研磨机研磨至粒度为5μm以内。

所述的石墨为天然石墨，具体为鳞片石墨，其粒度为0.01-1μm。所述的石墨材料中可选用无烟煤，所述的无烟煤需球磨至10μm以内后进行500-800℃烧结1-3小时后再次球磨至粒度为0.01-1μm。

所述的水泥熟料为普通硅酸盐水泥熟料，其粒度为5μm以内。

进一步优选为各材料的重量百分比关系为，水泥熟料53.5%，丙烯酸盐13.3%，磷石膏26%，石墨7.2%，水的添加量为原料混合后加水控制黏度为700m·Pas。

所述的原料中添加有硅基溶胶，所述的硅基溶胶的添加量为原料总质量的0.1-5%。

上述的硅基溶胶中包括水、氨水、正硅酸乙酯、六甲基二硅胺烷按质量比4-12：22-36：30-60：5-10。

本发明实施的硅基溶胶在混合物体系中形成粒径在20-35nm的高粗糙度二氧化硅微球和疏水基团，在防渗漏过程中，表面形成具有纳米级别的表面粗糙度、低表面能材料和疏水基团，使其具有防渗效果。

所述的硅基溶胶由水、氨水、正硅酸乙酯按质量比8：30：30：7。

所述的原料中磷石膏替换为钛石膏。添加钛石膏过程中，硅基溶胶的添加量占原料总质量的5-15%（优选为12%），硅基溶胶由水、氨水、正硅酸乙酯按质量比10：30：55：7。