[发明专利]一种遇水膨胀固化材料

说明书

本发明提供一种遇水膨胀固化材料，包括固化材料、刚性包覆材料和膨胀材料，所述刚性包覆材料包覆在固化材料表面形成“壳核”结构。本发明通过刚性包覆材料包覆在固化材料表面形成“壳核”结构，有效的避免了膨胀与固化同时进行时的矛盾，遇水膨胀固化材料遇水时，膨胀组份吸水膨胀与孔洞发生挤压实现前期封堵，同时对“壳核”结构物造成挤压，当“壳”承受的压力超过上限时破裂，刚性包覆材料破碎后可以作为填料，水进一步与固化组分进行固化反应，在三者的共同作用下，更好的完成封堵防渗。

技术领域

本发明属于渗漏封堵领域，特别涉及一种遇水膨胀固化材料。

技术背景

随着人们对环境保护意识的加强，垃圾填埋场等涉及到危险液体渗漏的场所均采取了多级防护措施，由于地质作用对这些防护措施的效果难以有效评估，因此往往会在其中添加防漏材料。遇水膨胀(如，吸水树脂)、遇水固化(如，水泥)是防漏材料中常见的两种，前者遇水后吸水膨胀，后者遇水后发生固化反应而固化，均能起到封堵孔洞的作用。

然而，这两类材料在工程应用中依然存在一些不足。

遇水膨胀材料通过基体多孔结构形成的毛细管力将水分子引入孔道，并与孔道表面的亲水官能团成键，在水分子氢键的相互排斥下，基体结构被撑开，实现材料的膨胀。渗透压是影响材料膨胀程度的重要因素，渗透压越大材料吸水越多膨胀越厉害，在材料达到自身的膨胀极限之前，膨胀材料会不断吸水膨胀实现对孔洞的挤压，这往往导致原本已经堵漏的孔洞在持续膨胀力的作用下缓慢变大或由点漏(个别小洞)引起线漏(小洞受挤压引起周边密封结构撕裂)甚至面漏(多处撕裂相互交织形成多面形)。

遇水固化材料在遇水后发生固化反应形成水化物，水化物相互搭接和联结形成固化结构，从而实现孔洞封堵。但是，渗漏往往发生在高压力差界面上，水泥固化需要一定的时间(早期强度小，彻底固化后强度大)，且固化过程需要相对静态的环境否则水化物的搭接与联结会受到影响，而在高压力差界面上一旦形成孔洞，水流便会源源不断涌出，扰乱水化物的搭接与联结，加上水泥早期强度弱，难以承受高压力差界面水流冲击，因此很难形成有效封堵。

发明内容

为了解决现有遇水膨胀、遇水固化材料存在的问题，本发明的目的在于提供一种遇水膨胀固化材料，在保留两者特性基础上，避免了膨胀与固化同时进行时的矛盾，有效的封堵防漏。

为了实现上述目的，本发明提供一种遇水膨胀固化材料，包括固化材料、刚性包覆材料和膨胀材料，所述刚性包覆材料包覆在固化材料表面形成“壳核”结构。

本发明通过刚性包覆材料包覆在固化材料表面形成“壳核”结构，有效的避免了膨胀与固化同时进行时的矛盾，遇水膨胀固化材料遇水时，膨胀组份吸水膨胀与孔洞发生挤压实现前期封堵，同时对“壳核”结构物造成挤压，当“壳”承受的压力超过上限时破裂，刚性包覆材料破碎后可以作为填料，水进一步与固化组分进行固化反应，在三者的共同作用下，更好的完成封堵防渗。

优选的，所述“壳核”结构中“壳”的厚度为0.05～1mm。

优选的，所述固化材料选自有机、无机固化材料中的至少一种，当两种或者两种以上同时使用时，相互之间不发生化学反应。

更优选的，所述有机固化材料选自磺化油类、环氧树脂类、改性水玻璃类中的至少一种；所述无机固化材料选自水泥、石灰、粉煤灰中的至少一种。

优选的，所述刚性包覆材料选自有机、无机刚性包覆材料中的至少一种，当两种或者两种以上同时使用时，相互之间不发生化学反应。

更优选的，所述有机刚性包覆材料选自石蜡、亚克力、聚氯乙烯中的至少一种；所述无机刚性包覆材料选自玻璃、陶瓷、石膏中的至少一种。

优选的，所述膨胀材料选自淀淀粉接枝丙烯酸类、纤维素接枝丙烯酸类、蛋白质接枝共聚物类中的至少一种，当两种或者两种以上同时使用时，相互之间不发生化学反应。