[发明专利]一种用于防渗隔离墙的复合纳米材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于防渗隔离墙的复合纳米材料及其制备方法，该方法包括将高岭石、蒙脱石、伊利石和硅藻土磨成粉得到第一混合物，将第一混合物分散到水中形成第一混合液，向第一混合液中加入四甲基草酸铵、正丁基锂、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和硬脂酸钠，过滤得到第二混合液，在第二混合液中加入三乙醇胺、三异丙醇胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和聚醚，球磨后磁力搅拌得到第三混合液，将第三混合液离心真空干燥，得到用于防渗隔离墙的复合纳米材料，复合纳米材料具有自分散性，可与水泥水化过程中释放的阳离子发生化学反应，生成无定形凝胶类水化产物，填充到水泥颗粒的空隙中，构建致密的水泥石微结构，使其宏观力学性能和耐久性能得到大幅提高。

技术领域

本发明涉及防渗隔离墙技术领域，具体地，涉及一种用于防渗隔离墙的复合纳米材料及其制备方法。

背景技术

目前，我国主要采用水泥基屏障材料(水泥–膨润土、土–水泥–膨润土)作为污染场地防渗隔离墙。但是在实际工程中，水泥基防渗隔离墙表现出有限的污染物阻截和控制能力，并与污染物的化学相容性差，经常出现污染物渗出浓度不达标的情况，特别是在一些强酸/碱、高污染物质浓度的污染场地。因此，进一步提高水泥基防渗隔离墙阻碍污染物质的迁移性能成为了污染防治领域重点关注的问题。

大量研究表明，在水泥基材料中，作为主要胶凝材料的水泥水化程度普遍较低，28天水化程度仅在70％左右。而水泥是水泥基防渗隔离墙中的唯一胶凝材料，因此，进一步提升水泥在水泥基防渗隔离墙的水化胶凝性能对于提高水泥基屏障材料防渗隔离性能显得尤为重要。目前，尚没有关于水泥基防渗隔离墙增强材料的报道。。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能够提高水泥的水化程度，充分发挥水泥的胶凝效能的用于防渗隔离墙的复合纳米材料及其制备方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

在一个总体方面，本发明提供了一种用于防渗隔离墙的复合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

将高岭石、蒙脱石、伊利石和硅藻土磨成粉，得到第一混合物；

将第一混合物分散到水中，形成第一混合液；

向第一混合液中加入四甲基草酸铵、正丁基锂、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和硬脂酸钠，过滤得到第二混合液；

在第二混合液中加入三乙醇胺、三异丙醇胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和聚醚，球磨后磁力搅拌得到第三混合液；

将第三混合液离心，得到上层浊液；

将上层浊液真空干燥，得到用于防渗隔离墙的复合纳米材料。

可选的，高岭石、蒙脱石、伊利石和硅藻土的重量份数比为高岭石11～20份、蒙脱石20～33份、伊利石9～15份和硅藻土9～18份。

可选的，四甲基草酸铵、正丁基锂、硅酸钠、十二烷基磺酸钠和硬脂酸钠的重量份数比为四甲基草酸铵5～10份、正丁基锂2～5份、硅酸钠4～10份、十二烷基磺酸钠5～10份和硬脂酸钠5～9份。

可选的，三乙醇胺、三异丙醇胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和聚醚的重量份数比为三乙醇胺3～6份、三异丙醇胺6～10份、丙烯酸15～20份、甲基丙烯酸10～15份和聚醚15～25份。

可选的，将高岭石、蒙脱石、伊利石和硅藻土磨成粉具体包括：

将高岭石、蒙脱石、伊利石和硅藻土放入粉磨机中，得到粉磨物；

用75μm的方孔筛筛分粉磨物，得到颗粒度小于75μm的第一混合物。

可选的，球磨后磁力搅拌得到第三混合液具体包括：

将第二混合液、三乙醇胺、三异丙醇胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和聚醚加入到混料球磨罐中，得到球磨混合液；