一种防渗材料及其制备方法

本发明涉及材料，具体而言，涉及一种防渗材料及其制备方法。

背景技术：

1、防渗材料主要用于坝堤防渗及地下工程中，通过注浆设备钻孔把浆液运送到地下孔洞和缝隙中以达到防水堵漏和加固地层的目的。

2、常见水利工程与地下工程的防渗材料有水泥基和高聚物两大类。水泥基防渗材料具有早期强度高、价格低廉的优点，但可延展性、流动性较差，且主要适用于直径较大的裂缝或孔隙中，在固废堆场污染防治应用上受限。高聚物类防渗材料流动性好、粒径小，能进入较小孔隙中，但遇水易膨胀强度降低，且价格昂贵，因此只适用于隧道和建筑的局部定点防渗堵漏，无法大规模应用。

3、电解锰渣基胶凝防渗材料主要以电解锰提炼出的工业废渣为原料，一方面可以实现工业废渣的资源化利用、变废为宝，节约注浆成本；另一方面可以有效解决固废堆渣场渗漏导致污染地下水的问题。

技术实现思路

1、为解决现有防渗材料性能低的问题，本发明提供了一种防渗材料及其制备方法。

2、第一方面，本发明提供了一种防渗材料，包括：

3、电解锰渣142～148份，溶剂34～38份，分散剂34～38份，交联剂0.5～1份，防水剂5～8份和引发剂22～26份；

4、所述电解锰渣和溶剂的组份比例为4:1；

5、所述防渗材料的晶粒尺寸为1～3.5μm，其中，尺寸为1～2μm的晶粒占比为50～60％，尺寸为2～3.5μm的晶粒占比为40～50％。

6、优选地，所述防渗材料按照质量百分比计，包括：

7、c 6.98wt％～8.31wt％、o 38.83wt％～48.12wt％、si 9.66wt％～18.26wt％、mn2.2wt％～3.28wt％和al 4.58wt％～6.61wt％，余量为s、ca和其他不可避免的杂质元素，以上组分质量百分比之和为100％。

8、优选地，所述分散剂包括丙烯酸盐；

9、所述交联剂包括n,n亚甲基双丙烯酰胺；

10、所述防水剂包括硅微粉；

11、所述引发剂包括过硫酸盐。

12、优选地，所述防渗材料按重量份数计，还包括促进剂0～1.5份。

13、优选地，所述促进剂包括三乙醇胺。

14、优选地，还包括偶联剂0～12份。

15、优选地，所述偶联剂包括硅烷。

16、优选地，所述丙烯酸盐和过硫酸盐的组份比例为3:2，或19:11或17:13。

17、优选地，所述防渗材料按重量份数计，包括：电解锰渣144份、溶剂36份、聚丙酸盐36份、n,n亚甲基双丙烯酰胺0.5份、三乙醇胺1份、硅微粉6份、过硫酸盐24份和硅烷2.4份。

18、优选地，所述防渗材料的抗压强度为1.83～4.12mpa。

19、优选地，所述防渗材料的渗透系数为1.851×10-8～0.506×10-8。

20、第二方面，本发明提供一种防渗材料的制备方法，包括以下步骤：

21、电解锰渣、溶剂、分散剂、交联剂和促进剂共混，获得第一溶液；

22、于第一溶液中添加防水剂、引发剂和偶联剂共混，并养护，获得防渗材料。

23、本发明具有以下优点：

24、1.本发明的防渗材料具有防渗、强度高、耐腐蚀、耐磨损、流动性好和延展性好的特征。通过将电解锰渣作为基体材料，提高电解锰渣的回收利用率。

25、2.本发明防渗材料制备方法简单，在常温常压下与电解锰渣混合即可得制得强度较高、延展性好、耐盐腐蚀的注浆层，反应中不含具有毒性的化学物质，制备过程安全。该胶凝本发明防渗材料以吸附重金属离子的方式阻控渗漏堆场污染，具有方法简单，防渗效果优异的特点。

26、3.基于电解锰渣基胶凝防渗材料主要以电解锰提炼出的工业废渣为原料，本发明通过使用电解锰渣作为基体材料，从而提供一种全新防渗材料，该防渗材料具有流动性、延展性好、强度高，同时拥有较好的防渗性能和耐腐蚀性能。使用本申请防渗材料作为注浆层，使得注浆成本降低，使得本发明在满足注浆防渗施工要求的同时为电解锰工业废渣的资源化利用提供了新思路。

27、4.本发明提供的胶凝材料，分散于电解锰渣基体中，胶凝材料与电解锰渣相容适配性较好，且无毒无害，分散性好，能形成机械性能好、耐盐腐蚀的防渗吸附层。

技术特征：

1.一种防渗材料，其特征在于，按重量份数计，包括：

2.根据权利要求1所述的一种防渗材料，其特征在于，所述防渗材料按照质量百分比计，包括：

3.根据权利要求1所述的一种防渗材料，其特征在于，所述分散剂包括丙烯酸盐；

4.根据权利要求3所述的一种防渗材料，其特征在于，所述防渗材料按重量份数计，还包括促进剂0～1.5份。

5.根据权利要求4所述的一种防渗材料，其特征在于，所述促进剂包括三乙醇胺。

6.根据权利要求5中任一所述的一种防渗材料，其特征在于，还包括偶联剂0～12份。

7.根据权利要求6所述的一种防渗材料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷。

8.根据权利要求7所述的一种防渗材料，其特征在于，所述丙烯酸盐和过硫酸盐的组份比例为3:2，或19:11，或17:13。

9.根据权利要求8所述的一种防渗材料，其特征在于，所述防渗材料按重量份数计，包括：电解锰渣144份、溶剂36份、聚丙酸盐36份、n,n亚甲基双丙烯酰胺0.5份、三乙醇胺1份、硅微粉6份、过硫酸盐24份和硅烷2.4份。

10.根据权利要求8所述的一种防渗材料，其特征在于：所述防渗材料的抗压强度为1.83～4.12mpa。

11.根据权利要求8所述的一种防渗材料，其特征在于，包括以下步骤；所述防渗材料的渗透系数为1.851×10-8～0.506×10-8。

12.一种防渗材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及材料技术领域，具体而言，涉及一种防渗材料及其制备方法。防渗材料包括电解锰渣142～148份，溶剂34～38份，分散剂34～38份，交联剂0.5～1份，防水剂5～8份和引发剂22～26份；电解锰渣和溶剂的组份比例为4:1；防渗材料的晶粒尺寸为1～3.5μm，其中，尺寸为1～2μm的晶粒占比为50～60％，尺寸为2～3.5μm的晶粒占比为40～50％。通过电解锰渣、溶剂、分散剂、交联剂和促进剂共混，获得第一溶液；于第一溶液中添加防水剂、引发剂和偶联剂共混，并养护，获得防渗材料。通过本发明的组份设置和制备方法，得到的防渗材料具有较好的强度、耐腐蚀和防渗等性能。技术研发人员：王玥,周珏受保护的技术使用者：贵州大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29