[發明專利]一種具有良好防滲性能的復合顆粒

在審

• 申請號: 201610903814.5
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN107573896A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 毛明忠;楊德宏;周曉清
• 申請（專利權）人: 重慶諾為生態環境工程有限公司
• 主分類號: C09K3/12
• 分類號: C09K3/12
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 劉靜靜

技術領域

本發明涉及防滲技術領域，具體涉及一種具有良好防滲性能的復合顆粒。

背景技術

我國是一個水資源嚴重短缺的國家，人均水資源占用量排在世界第109位，而且農業用水量供需矛盾日益突出，干旱缺水成為制約我國農業發展的主要原因之一。一方面農業嚴重缺水，另一方面用水浪費現象又普遍存在，灌溉水的利用率只有30-40％，而現今發達國家達到70-80％以上。大力普及推廣節水灌溉技術，提高灌溉水的利用率是進一步改善農業生產條件，加強農業基礎設施建設，緩解我國水資源供需矛盾的有效途徑。

渠道防滲工程技術是節水灌溉各個環節中的重要一環，推廣渠道防滲襯砌技術，不僅可以減少水的滲漏損失，還可以提高渠道輸水能力，縮短輸水時間。現有技術中，渠道防滲材料主要有土料防滲、水泥土防滲、砌石防滲、膜料防滲、混凝土防滲、瀝青混凝土防滲等。土料防滲效果好、技術簡單，但其允許流速較低，抗凍性差；混凝土防滲料資源豐富、防滲效果好、技術簡單，但早期強度及抗凍性較差，因而混凝土防滲宜用于氣候溫和的無凍害地區；膜料防滲性能好，適應變形能力強，耐腐蝕性強，但膜料易產生老化，且運輸和施工過程中易穿孔；混凝土防滲效果好、耐久性好，但混凝土板適應變形能力差。

因此，需要提供一種具有良好防滲性能，且施工方便的渠道防滲材料。

發明內容

本發明提供了一種具有良好防滲性能的復合顆粒，制備方法簡單，滲透系數≤0.2×10^-7cm/s，且施工方便。

一種具有良好防滲性能的復合顆粒，所述復合顆粒為核殼結構，所述殼層包括至少一層吸水膨脹層，所述復合顆粒的滲透系數≤0.2×10^-7cm/s，所述吸水膨脹層的材質為膨潤土。

所述的核殼結構的核由一種材料構成，除核之外的其余材料均構成殼結構，殼層的劃分以材料不同為標準，即不同材料構成不同的殼層。

殼層中包括至少一層吸水膨脹層，即吸水膨脹層可以為多層，不同吸水膨脹層之間由異質材料隔開。

膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產，具有強的吸濕性和膨脹性，采用膨潤土作為吸水膨脹層材料，能夠顯著改善復合顆粒的防滲性能。

作為優選，所述膨潤土的吸藍量≥25g/100g，膨脹指數≥10mL/2g，吸水率≥200％。進一步優選，所述膨潤土為鈉基膨潤土。

所述膨潤土的粒徑對復合顆粒的吸水性能也有影響，顆粒越小，吸水性能越好，但是不容易造粒，得到核殼結構的復合顆粒，優選地，膨潤土的200目過篩率≥98％。即膨潤土中至少98％重量的顆粒能夠通過75μm孔徑的干篩。

本發明提供的復合顆粒在進行防滲施工時，不需要待鋪設的施工面干燥，可以直接進行施工。

復合顆粒的粒徑會影響復合顆粒的吸水膨脹性能，進而影響作為復合顆粒的防滲性能，優選地，所述復合顆粒的粒徑為5～20mm。

復合顆粒的粒徑大小對于施工的難度也有影響，優選地，所述復合顆粒的粒徑為10～18mm。

如無特殊說明，本發明中的粒徑均指數均粒徑。

作為優選，所述吸水膨脹層的厚度為0.3～2mm。

所述吸水膨脹層的厚度是指單層吸水膨脹層的厚度，如果具有多層吸水膨脹層，各吸水膨脹層的厚度可以不同。

吸水膨脹層的厚度如果太厚，靠近核部分的吸水膨脹層不能很好的發揮吸水性能；吸水膨脹層的厚度如果太薄，吸水膨脹性能不能滿足要求。

復合顆粒的核一方面作為支撐體，對于復合顆粒的成型有重要作用，另一方面也需要具有足夠的強度，以滿足作為防滲施工的需要，優選地，所述復合顆粒的核采用顆粒狀硬質材料，核質量與吸水膨脹層質量比為2:8～1:1。

所述顆粒狀硬質材料可以為石灰巖、花崗巖、輝綠巖等，顆粒狀硬質材料中針片狀顆粒的重量百分數≤15％，含泥量(按重量計)≤1.0％，粒徑為2～16mm。

作為優選，復合顆粒的原料通過粘合劑粘結形成核殼結構，所述粘合劑為黃原膠。

粘合劑需與核材料和殼材料均具有良好的粘合性，本發明所選的黃原膠又稱黃膠、漢生膠，黃單胞多糖，是一種由假黃單胞菌屬發酵產生的單孢多糖，具有環境友好性，且在水體環境中能夠保持粘結性能，維持復合顆粒的形態。

作為優選，所述黃原膠的純度≥95％，粘度為1000～1600mPa.s。進一步優選，所述黃原膠的粘度為1200～1500mPa.s。所述黃原膠的80目過篩率≥98％。即黃原膠中至少98％重量的顆粒能夠通過180μm孔徑的干篩。