[发明专利]一种土体防护材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种土体防护材料，其特征在于，自下而上包括纳米入渗层、致密保护层和磁性防水层；

所述磁性防水层按重量份计包括20～40份磁粉、70～90份乙二醇、25～45份高岭土粉、8～12份碱激发剂、50～70份水、20～30粘结剂、3～5份成膜助剂；

所述致密保护层由所述高岭土粉和所述碱激发剂反应的产物通过过滤得到液相分离物再加入3～5份pH调节剂制成；使用时，在所述致密保护层上涂抹所述磁性防水层后，对所述磁性防水层施加法向磁场；

所述纳米入渗层按重量份计包括5～10份纳米碳酸钙、25～40份超细水泥灌浆料、70～90份水。

2.权利要求1所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按如下重量份称取20～40份磁粉、70～90份乙二醇、25～45份高岭土粉、8～12份碱激发剂、50～70份水、20～30份粘结剂、3～5份成膜助剂、3～5份pH调节剂；

将所述高岭土粉和所述碱激发剂放入反应釜中反应3～5h，将产物过滤；取过滤得到的固相分离物放入反应釜中，加入所述乙二醇和所述磁粉，高温搅拌反应6～8h后，自然冷却，再加入水、所述粘性剂和所述成膜助剂搅拌均匀得到所述磁性防水层；

(2)取(1)过滤得到的所述液相分离物，加入所述pH调节剂调节pH＝6.5～7，得到所述致密保护层；

(3)按如下重量份称取5～10份纳米碳酸钙、25～40份超细水泥灌浆料、70～90份水；将所述超细水泥灌浆料和所述纳米碳酸钙混合，用水稀释后得到所述纳米入渗层。

3.根据权利要求2所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱激发剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，浓度为2～3mol/L。

4.根据权利要求2所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述磁粉选自氧化铁磁粉、锌锰磁粉、二氧化铬磁粉中的任一种。

5.根据权利要求2所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高温搅拌反应温度为170～180℃，所述高温搅拌反应转速为30～40r/min。

6.根据权利要求2所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述成膜助剂为4～8％的十二碳醇酯或4～8％丙二醇。

7.根据权利要求2所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述粘性剂为天然树脂有机粘性剂或硫酸盐粘性剂。

8.根据权利要求2所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述pH调节剂为4～6mol/L的盐酸溶液。

9.根据权利要求2所述的土体防护材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述超细水泥灌浆料选用600～1000目的超细水泥。

10.权利要求2～9任一项所述的制备方法制备得到的土体防护材料在土遗址保护中的应用，其特征在于，在使用时按照如下步骤进行：

(1)使用所述纳米入渗层对土体表面受损严重的地方及细小裂缝进行灌浆；

(2)待所述纳米入渗层固化后，在其表层均匀涂抹所述致密保护层，并使用喷枪对其进行高温固化；

(3)最后在所述致密保护层表面均匀涂抹所述磁性防水层，并对其施加法向磁场20～25min。。