一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，屬于無(wú)機(jī)堵漏材料復(fù)配加工技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]背景知識(shí)
[0003]在建筑等工程中，混凝土結(jié)構(gòu)常因?yàn)樽陨淼氖湛s、溫差變形以及設(shè)計(jì)缺陷或施工等原因而產(chǎn)生較大裂縫，使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲漏;在隧道等地下工程機(jī)水工工程方面，由于當(dāng)時(shí)落后的施工技術(shù)、設(shè)計(jì)不周、工程質(zhì)量低、凍融、凍脹、腐蝕等自然因素和外界環(huán)境破壞等因素的作用，使大量的水工工程出現(xiàn)裂縫滲透，甚至發(fā)生坍塌等事故;在煤炭鉆探和油井鉆探過(guò)程方面，隨勘探領(lǐng)域的不斷拓展，地質(zhì)條件的更加復(fù)雜，由于地層裂縫和溶洞的發(fā)育，出現(xiàn)井漏現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致鉆井過(guò)程中的鉆井液返還不高，水泥漿大量漏失，甚至發(fā)生孔壁的坍塌、卡鉆、井噴、水泥漿和濾液進(jìn)入油氣層等事故。因而對(duì)于地下工程、水工工程等設(shè)施及勘探鉆井中的防水堵漏是必不可少的。
[0004]目前常用到的防水堵漏材料根據(jù)不同的作用機(jī)理和功能可分為惰性橋接類堵漏材料、化學(xué)類堵漏材料、無(wú)機(jī)膠凝類堵漏材料、復(fù)合型堵漏材料等。
[0005]惰性橋接堵漏材料，包括單一的惰性橋接堵漏材料和以各種惰性橋接材料、添加劑復(fù)配而生成的復(fù)合堵漏劑等。包括顆粒狀材料、纖維狀材料和片狀材料，來(lái)源于動(dòng)植物的一系列纖維，以及瀝青、膨潤(rùn)土等。其中膨潤(rùn)土類防水堵漏材料被廣泛地用于各類地下工程(如地下室、地鐵)防水、垃圾填埋場(chǎng)襯墊和封蓋、景觀水系以及水利工程、鉆井工程等方面。膨潤(rùn)土(Ben1nite)又叫班脫巖或膨土巖是一種分布廣泛的非金屬礦產(chǎn)，主要成分為蒙脫石，其晶體結(jié)構(gòu)單元是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構(gòu)成，膨潤(rùn)土的這種獨(dú)特礦物組成與結(jié)構(gòu)特征使使它具有很強(qiáng)的親水性與膨脹性;粘結(jié)性和觸變性等。自由狀態(tài)下，通常在與水接觸24h開(kāi)始水化，膨脹4-5倍，48h水化完成，變成原來(lái)顆粒體積的10-15倍甚至30倍的膠凝體。在一定的局限力的作用下，膨潤(rùn)土水化形成的膠凝體像一堵墻，能阻止其他水分滲入，其滲透系數(shù)可減至I X 10-9cm/s接近滴水不漏。能夠有效地填補(bǔ)搭接縫、釘孔及混凝土的孔隙，形成致密、連續(xù)的膠凝體防水層。惰性橋接堵漏材料雖然粘性、彈性、韌性都挺好，然而剛性不強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度較小。
[0006]無(wú)機(jī)凝膠類防水堵漏劑，無(wú)機(jī)凝膠材料以水泥為主，包括各種水泥漿、混合水泥漿等或者摻入一定比例的其他成份復(fù)合使用。水泥由于具有來(lái)源廣、無(wú)毒、使用方便、固結(jié)強(qiáng)度高、灌注中流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間可調(diào)等特點(diǎn)，是鉆探作業(yè)中主要堵漏方法之一。水泥堵漏在封堵裂縫漏層前常發(fā)生相分離其中比重較大的水泥顆粒傾向于從水中分離出來(lái)，發(fā)生脫水，此外，由于水泥漿在地層中的駐留性欠佳，往往沒(méi)有封堵漏層就已漏入底層深處，且水泥收縮大，周邊常常漏水，水泥類堵漏劑由于快速凝結(jié)彈性不好抗折強(qiáng)度較低，也不適宜一些動(dòng)縫的堵漏。因此為解決水泥堵漏的問(wèn)題需將吸水材料摻入其中用于堵漏施工。
[0007]化學(xué)堵漏材料主要是指以聚合物和聚合物-無(wú)機(jī)膠凝物質(zhì)為基礎(chǔ)的堵漏處理劑?；瘜W(xué)樹(shù)脂和膨脹聚合物三大類。例如聚氨酯類堵漏材料丙烯類聚合物堵漏劑等，這些堵漏材料的應(yīng)用，有效地解決了滲透性及微裂縫地層的漏失問(wèn)題，但工藝復(fù)雜，成本高，且不能較好地解決天然裂縫、孔洞或洞穴地層的嚴(yán)重漏失問(wèn)題。
[0008]復(fù)合堵漏材料，是將不同類別的堵漏材料復(fù)配而成的復(fù)合材料，主要用于處理復(fù)雜漏失，尤其是水層漏失、氣層漏失和長(zhǎng)段裸眼井漏失及大裂縫、大溶洞漏失。對(duì)嚴(yán)重井漏，單一材料的堵漏達(dá)不到較好的堵漏效果，采用復(fù)合堵漏材料大大提高了堵漏成功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明目的在于提供一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，該堵漏劑將以膨潤(rùn)土、粉煤灰為基料，以纖維材料、礦物油、助劑為輔料復(fù)合制備了一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑。通過(guò)將各類單一的堵漏材料復(fù)合起來(lái)，并且通過(guò)加入的促凝早強(qiáng)劑，增粘劑，很大程度上縮短了堵漏劑的凝結(jié)時(shí)間，增強(qiáng)了堵漏劑的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，柔韌性及抗?jié)B水性。進(jìn)一步提高了堵漏劑的防水堵漏效果，適合于建筑屋面、隧道等地下工程、水工工程的防水、防滲，大面積滲漏搶修以及鉆井工程中大漏失量、溶洞性地層漏失的堵漏。
[0010]本發(fā)明各成分其重量配比為:
[0011]鈉基膨潤(rùn)土30-60%，粉煤灰10-30%，纖維材料3-10%，促凝劑5-15%，表面活性劑1-5%，增粘劑2-5%，礦物油5-15% ；
[0012]制備方法為:
[0013]按照所述重量比取鈉基膨潤(rùn)土、粉煤灰、表面活性劑、促凝劑、增粘劑并磨碎至250-350目，然后加入長(zhǎng)度為3-8mm纖維材料攪拌混合均勻，在常溫常壓、封閉條件下，加入礦物油攪拌、混合均勻，即得堵漏劑；
[0014]所述的纖維材料為石棉纖維、鋸末、蔗渣；
[0015]所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、三甲基十六烷基溴化銨、四丁基溴化銨中的一種；
[0016]所述的促凝劑為硫酸鋁、生石灰、偏鋁酸鈉、水玻璃中的一種；
[0017]所述的增粘劑為聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯醇中的一種；
[0018]本發(fā)明堵漏劑的使用方法為，把要處理的漏水點(diǎn)或漏水縫處雜物清理干凈;置本堵漏劑于容器中并加入一定量水，其中堵漏劑和水的重量比為1:0.3-1:0.6，然后迅速拌和，當(dāng)氣溫低于5°C時(shí)用30°C水?dāng)嚢?把拌好的堵漏膠泥置于涂抹工具上，迅速迎漏水方向壓抹，持續(xù)1-2分鐘即可放手，一般在4-5分鐘即可取得良好堵漏效果；
[0019]本發(fā)明的一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0020]封堵速度快、封堵效率高，本堵漏劑中含有硫酸鋁等早強(qiáng)促凝劑可迅速堵漏，凝結(jié)時(shí)間短，封堵速度快;抗?jié)B強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度強(qiáng)，由于基料膨潤(rùn)土的高吸水膨脹性和自封閉性使得抗?jié)B強(qiáng)度加大，樣品的柔度、韌性得到進(jìn)一步改進(jìn)，通過(guò)加入疏水性的礦物油有效地避免了在漏層產(chǎn)生的側(cè)滲漏問(wèn)題;粘結(jié)性強(qiáng)，通過(guò)加入纖維材料加入及增粘劑，其掛阻“架橋”作用，增加了堵漏劑的抗壓性和粘結(jié)性;制作操作簡(jiǎn)便，本發(fā)明堵漏劑制作使用簡(jiǎn)便，只需在常溫下用清水?dāng)嚢杓纯墒褂谩?br>【具體實(shí)施方式】
[0021]以下通過(guò)具體實(shí)施實(shí)例用于進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明描述的方法，但是并不限制本發(fā)明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]將以下各材料按如下重量百分比混合:鈉基膨潤(rùn)土:30%;粉煤灰:30% ;硫酸鋁:15%;十二烷基苯磺酸鈉:5%;聚丙烯酰胺:5%，然后粉碎至250目，然后加入長(zhǎng)度為3mm的重量比為5%石棉纖維，及重量比為10%的礦物油，攪拌混合均勻，即得該堵漏劑，封堵率達(dá)到97% (封堵率=(堵前滲透率一堵后滲透率)/堵前滲透率)。
[0024]實(shí)施例2
[0025]將以下各材料按如下重量百分比混合:鈉基膨潤(rùn)土:40% ;粉煤灰:25% ;偏鋁酸鈉:5 % ;三甲基十六烷基溴化銨:I % ;羧甲基纖維素:4 %，然后粉碎至250目，然后加入長(zhǎng)度為5_、重量比為10%的蔗渣纖維及重量比為15%的礦物油，攪拌混合均勻，即得該堵漏劑，封堵率達(dá)到98%;
[0026]實(shí)施例3
[0027]將以下各材料按如下重量百分比混合:各材料按以下重量組份組成:鈉基膨潤(rùn)土:60 % ；粉煤灰:10 % ;水玻璃:10 % ;十二烷基苯磺酸鈉:2 % ;聚丙烯酰胺:3 %，粉碎至300目，然后加入長(zhǎng)度為3_、重量比為5%的鋸末及重量比為10%的礦物油，攪拌混合均勻，即得該堵漏劑，封堵率達(dá)到98.5%;
[0028]實(shí)施例4
[0029]將以下各材料按如下重量百分比混合:鈉基膨潤(rùn)土:60% ;粉煤灰:20% ;硫酸鋁:5 % ;四丁基溴化銨:2 % ;聚乙烯醇:2 %，粉碎至350目，然后加入長(zhǎng)度為6mm重量比為3 %的石棉纖維及重量比為8%的礦物油，攪拌混合均勻，即得該堵漏劑，封堵率達(dá)到98% ;
[0030]實(shí)施例5
[0031]將以下各材料按如下重量百分比混合:鈉基膨潤(rùn)土:50%;粉煤灰:10%;;水玻璃:15 % ;四丁基溴化銨:5% ;聚乙烯醇:5%，粉碎至350目，然后加入長(zhǎng)度為8mm、重量比為10%的蔗渣纖維及重量比為5%的礦物油，攪拌混合均勻，即得該堵漏劑，封堵率達(dá)到97.5%；
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，其特征在于以鈉基膨潤(rùn)土、粉煤灰為基料，以纖維材料、礦物油、表面活性劑、促凝劑和增粘劑為輔料混合制成，各組分的重量配比為: 鈉基膨潤(rùn)土30-60%，粉煤灰10-30%，纖維材料3-10%，促凝劑5-15%，表面活性劑1-5%，增粘劑2-5%，礦物油5-15%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，其特征在于:該堵漏劑制備方法為:按照所述重量百分比取鈉基膨潤(rùn)土、粉煤灰、表面活性劑、促凝劑、增粘劑并磨碎至250-350目，然后加入長(zhǎng)度為3-8mm纖維材料攪拌混合均勻，在常溫常壓、封閉條件下，加入礦物油攪拌、混合均勻，即得堵漏劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，其特征在于:所述的纖維材料為石棉纖維、鋸末、蔗渣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，其特征在于:所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、三甲基十六烷基溴化銨、四丁基溴化銨中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，其特征在于:所述的促凝劑為硫酸鋁、生石灰、偏鋁酸鈉、水玻璃中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，其特征在于:所述的增粘劑為聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯醇中的一種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于建筑屋面、隧道等地下建筑工程、鉆井工程、水工工程的高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，其以膨潤(rùn)土、粉煤灰為基料，以纖維及礦物油、乳化劑、促凝劑和增強(qiáng)增粘劑等為輔料，復(fù)合制備一種高效速凝型膨潤(rùn)土復(fù)合防水堵漏劑，本發(fā)明施工簡(jiǎn)便，所形成的涂層具有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)降低高滲出水層的滲透率，能較好解決出水層的層間滲透率差異，使得整個(gè)出水層封堵半徑一致，克服了常規(guī)堵水劑在不同滲透率出水層封堵半徑相差較大造成的有效期短的弊端，具有良好的柔韌性、強(qiáng)度、不透水性、耐腐蝕性，抗裂性能好，抗?jié)B強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度都得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了出漏層的高效封堵。
【IPC分類】C09K8/467, C04B111/72, C04B111/27, C04B26/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105523729
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610040125
【發(fā)明人】黃科林, 謝清若, 吳睿, 賈艷樺, 羅想平, 甘激文, 陶靖, 李克賢, 潘凱, 關(guān)山, 郭佳文
【申請(qǐng)人】廣西科開(kāi)成林科技有限公司, 崇左市進(jìn)港礦業(yè)有限公司, 廣西科技經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)中心
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日