[发明专利]一种抗裂聚乙烯醇绿色超轻质基材及其制备方法

说明书

本发明涉及生态护坡基材技术领域，具体公开了一种抗裂聚乙烯醇绿色超轻质基材及其制备方法，包括以下步骤：（1）取原料土，烘干，过筛，备用；（2）在过筛后的原料土中加入固化剂，混匀；（3）往步骤（2）混合物中加入水，搅匀；（4）按一定掺量往步骤（3）所得混合物中加入聚乙烯醇粉末、聚乙烯醇纤维、胶凝剂、填料、消泡剂、润湿剂、防腐剂和颜料，然后搅拌均匀即得。本发明中，轻质材料在保证复合土体强度满足边坡生态防护要求的同时，兼备抗开裂、抗渗性、抗冲刷、超轻质、美观等优点，减小坡面荷载，能防止护坡植物因水土流失而死亡，在植被发芽前为坡面提供绿色元素，在避免深色基材所引起视觉疲劳的同时，使其具有景观效果。

技术领域

本发明涉及生态护坡基材技术领域，具体涉及一种抗裂聚乙烯醇绿色超轻质基材及其制备方法。

背景技术

植被护坡基材在日照、风吹的情况下，没有足够的时间形成抗拉强度以抵抗由于快速蒸发产生的毛细孔收缩力，容易产生塑性收缩开裂，降低基材的抗裂性、抗渗性及耐久性；再者，此基材遭遇雨水冲刷，导致其水土流失日益严重及植被存活率下降，减弱基材的抗冲刷能力；另外以水泥基体为主的传统生态护坡基材因其质量偏大，增大了坡面荷载，给边坡稳定性增加了隐患；再者传统生态护坡基材因其颜色暗沉，坡面在植被发芽前易引起视觉疲劳，影响其外在景观。

申请人研究发现，高聚合度(分子量84000-124000)聚乙烯醇(polyvinyl alcohol简称PVA)呈白色粉末状且溶于水，其水溶液随时间粘度逐渐增大，成膜后的拉伸强度和耐溶性提高，且有一定的伸长率，耐光性好，不受光照影响，无毒，对人体皮肤无刺激性。PVA纤维作为加筋材料有显著的效果：(1)阻止水泥基体中原有缺陷(微裂缝)的扩展并延缓新裂缝的出现；(2)提高水泥基体的变形能力并从而改善其韧性与抗冲击性；(3)提高水泥基体的抗拉性能；(4)提高水泥基体的抗渗性能。再者，胶凝剂、填料、消泡剂等材料应用于水泥基体为主体的材料中可显著减少水泥基体质量，从而减小坡面荷载。另外可将酞菁绿颜料应用于水泥基体材料中，可在植被发芽前为坡面提供绿色元素，在避免深色基材所引起视觉疲劳的同时，使其具有景观效果。

因此，利用高聚合度(分子量84000-124000)聚乙烯醇粉末及PVA纤维提高基材抗裂性、抗渗性、抗冲刷性及韧性、整体性，结合胶凝剂、填料、消泡剂及酞菁绿材料超轻质、改善外观的优点形成一种新型复合基材，应用于岩土和道路工程领域，能产生一种抗开裂、抗渗性、抗冲刷且美观的超轻质高强度填土材料，具有显著的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷，目的在于提供一种抗裂聚乙烯醇绿色超轻质基材。该基材兼备抗开裂、抗渗性、抗冲刷、超轻质、美观、防止植被因水土流失而死亡等一系列优点。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种抗裂聚乙烯醇绿色超轻质基材，所述基材由如下组分组成：原料土(所述原料土为经干燥、过筛后的原料土)、固化剂、水、聚乙烯醇粉末、PVA纤维、胶凝剂、填料、消泡剂、润湿剂、防腐剂和颜料。

优选的，所述基材的各组分掺量(占组分原料土的质量百分数)为：

优选的，所述聚乙烯醇粉末采用的规格是：平均聚合度1700-1800DP，分子量84000-124000，醇解度87-99％。

优选的，所述PVA纤维采用9mm级(指长度)，直径15μm或24μm，外观呈浅黄色，密度1.3g/cm³，抗拉强度800-1600MPa，拉伸极限6-8％，熔点230℃，弹性模量35GPa，单纤维纤度2.0dtex。

优选的，所述胶凝剂采用硼砂。

优选的，所述填料采用粒径2-100μm、密度为40-60g/dm³的白炭黑。

优选的，所述颜料采用酞菁绿。