一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法技术

技术编号：41721706 阅读：8 留言：0更新日期：2024-06-19 12:47

本发明专利技术提供了一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，通过将吸水树脂颗粒裹在高浓度的胶水里，再搅拌、加热糊化、冷却，加入单体或聚合物和化学引发剂、搅拌，放到纳米级Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;磁粉里，磁粉会沾到胶水颗粒外面；利用其高膨胀的特性，树脂颗粒塞满堤坝的渗水管道，继而实现管涌封堵。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于堤坝工程涌水封堵，具体为一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法。

技术介绍

1、江河堤防是预防汛期洪涝灾害的重要组成部分。江河堤防沿河而修建，为了获取更多的耕地，堤基线愈加靠近河岸，对堤坝地基很少有进行选择的余地，且绝大多数江河堤防未作堤基处理，故而大多数堤防都修建在透水地基上。

2、而随着洪水期间，由于河流水位高，高于河堤内侧的地面，使大堤内外存在压力差，大堤底部如存在透水层，就会发生渗流。凡有渗流就会有渗流力，当渗流力大到一定值时，土中的细颗粒就会被渗透水流携带和搬运，在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗透速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。管涌容易发生在岩土结构不均一、土质松散、裂隙或孔洞发育、渗透压力大的地质条件下，管涌会导致大坝底部的土体会在渗流力的作用下，不断向外排出，持续较长时间后，会使大坝地基土壤骨架破坏，孔道扩大，基土被掏空，引起大坝坍塌，造成决堤、垮坝等险情。

技术实现思路

1、为解决管涌现象所引起的决堤等险情，本专利技术提供了一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，通过将吸水树脂颗粒裹在高浓度的胶水里，再搅拌、加热糊化、冷却，加入单体或聚合物和化学引发剂、搅拌，放到纳米级fe3o4磁粉里，磁粉会沾到胶水颗粒外面；利用其高膨胀的特性，树脂颗粒塞满堤坝的渗水管道，继而实现管涌封堵。

<p>2、为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，包括以下步骤：

3、步骤1.1，制备吸水树脂颗粒和磁性浆液：

4、所述吸水树脂颗粒是在呈液态的高吸水性膨胀树脂中加入磁性颗粒，并保证磁性颗粒不规则地排布在高吸水性膨胀树脂内部，然后，烘干得到吸水树脂颗粒；

5、取一定量的环氧树脂a液、fe3o4磁粉、粉煤灰和大颗粒铁砂混合搅拌均匀后，制备而成磁性浆液；

6、步骤1.2，制作高强磁铁网：

7、将步骤1.1中制备的吸水树脂颗粒裹进氰基丙烯酸酯瞬干胶水中，并放到纳米级fe3o4磁粉中，使纳米级fe3o4磁粉在吸水树脂颗粒里迅速扩张，蔓延四周，从而制作形成任意形状的高强磁铁网；

8、步骤1.3，布置安装磁吸引端：

9、在修建在透水地基上的堤坝的涌水点处布设磁吸引端，所述磁吸引端能够根据实际场地施工的需求，改变自身形状以适应不同的地形；

10、步骤1.4，布置安装高强磁铁网：

11、将高强磁铁网布置安装在堤坝的涌水点所在位置；

12、步骤1.5，封堵涌水管道：

13、将吸水树脂颗粒放在涌水管道的进水口，涌水会把吸水树脂颗粒冲到下方的高强磁铁网，高强磁铁网就会把吸水树脂颗粒吸附住，达到堵塞的目的，且形成的涌水管道内部的吸水树脂颗粒会越来越多，吸水树脂颗粒利用吸水、快速膨胀的特点，进而实现涌水管道封堵。

14、一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，包括以下步骤：

15、步骤2.1，制备吸水树脂颗粒和磁性浆液：

16、所述吸水树脂颗粒是在呈液态的高吸水性膨胀树脂中加入磁性颗粒，并保证磁性颗粒不规则地排布在高吸水性膨胀树脂内部，然后，烘干得到吸水树脂颗粒；

17、取一定量的环氧树脂a液、fe3o4磁粉、粉煤灰和大颗粒铁砂混合搅拌均匀后，制备而成磁性浆液；

18、步骤2.2，制作高强磁铁网：

19、将步骤2.1中制备的吸水树脂颗粒裹进氰基丙烯酸酯瞬干胶水中，并放到纳米级fe3o4磁粉中，使纳米级fe3o4磁粉在吸水树脂颗粒里迅速扩张，蔓延四周，从而制作形成任意形状的高强磁铁网；

20、步骤2.3，布置安装磁吸引端：

21、在修建在透水地基上的堤坝的涌水点处布设磁吸引端，所述磁吸引端能够根据实际场地施工的需求，改变自身形状以适应不同的地形；

22、步骤2.4，布置安装高强磁铁网：

23、将高强磁铁网布置安装在堤坝的涌水点所在位置；

24、步骤2.5，制作圆柱状橡胶囊体和方形磁块：

25、提前加工好橡胶囊体，制作成内部中空分层、下方留有一个孔洞的圆柱状橡胶囊体；

26、同时准备好钕铁硼磁铁，将钕铁硼磁铁加工成方形磁块；

27、步骤2.6，组装圆柱状橡胶囊体：

28、将方形磁块通过孔洞塞入到圆柱状橡胶囊体中，并在圆柱状橡胶囊体边缘用打孔机钻孔，从而形成一个注浆孔，并利用高压注浆机通过注浆管把磁性浆液注入到圆柱状橡胶囊体内部，使磁性浆液充满圆柱状橡胶囊体，为后面的封堵涌水做准备；

29、步骤2.4，放置圆柱状橡胶囊体：

30、将注满磁性浆液的圆柱状橡胶囊体放在涌水管道的进水口，涌水会把圆柱状橡胶囊体冲到下方的高强磁铁网，使圆柱状橡胶囊体分布在涌水通道内，涌水水压达到圆柱状橡胶囊体承受的极限，磁性浆液会从孔洞溢出来，且随着浆液越来越多，逐渐充满整个涌水通道，利用其良好的堵水抗剪能力，完成对涌水的封堵；

31、步骤2.5，回收方形磁块：

32、当涌水封堵完成之后，关闭圆柱状橡胶囊体下方的孔洞，抽出方形磁块，做到循环利用的目的。

33、所述高吸水性膨胀树脂采用既不溶于水，也不溶于有机溶剂的水溶胀型功能高分子聚合物，具有强吸附能力。

34、所述磁性浆液是由720g环氧树脂a液、800g fe3o4磁粉、400g粉煤灰、267g粒径为0.5mm的大颗粒铁砂，267g 粒径为1.5mm的大颗粒铁砂，267g 粒径为2.0mm的大颗粒铁砂混合搅拌均匀制备而成。

35、所述环氧树脂a液采用高渗透改性树脂灌浆液，为树脂材料，为淡黄色；

36、磁性浆液搅拌后整体成灰黑色。

37、所述磁性颗粒是由磁铁矿或磁赤铁矿中提纯而得，表现形式为小磁珠，且具有一定铁磁性。

38、所述吸水树脂颗粒为完全脱水且烘干后呈晶体状的吸水树脂材料。

39、所述氰基丙烯酸酯瞬干胶水为工程胶粘剂，主要成分为α-氰基丙烯酸酯，含少量的增稠剂、稳定剂，能够瞬间快速固化。

40、所述涌水管道指的是在堤坝工程地下水位以下，形成一条从进水口到涌水点的闭合封堵通道。

41、所述纳米级fe3o4磁粉为平均粒径为80nm~200nm，纯度为99.9%，比表面积为50m2/g，体积密度为5.18g/cm3，颜色为黑色。

42、本专利技术有如下有益效果：

43、1、本专利技术通过选用高吸水性膨胀树脂，它具有高吸水性，高吸水速率，高保水性，高膨胀性，吸氨性等性质。具有超强吸附能力，通过水合作用能够迅速吸收比自身高数百倍甚至千倍质量的液态水，且在常温下具有良好的保水能力，即使在受热或受压下也不易失水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述高吸水性膨胀树脂（1）采用既不溶于水，也不溶于有机溶剂的水溶胀型功能高分子聚合物，具有强吸附能力。

4.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述磁性浆液（2）是由720g环氧树脂A液、800g Fe3O4磁粉、400g粉煤灰、267g粒径为0.5mm的大颗粒铁砂，267g 粒径为1.5mm的大颗粒铁砂，267g 粒径为2.0mm的大颗粒铁砂混合搅拌均匀制备而成。

5.根据权利要求4所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述环氧树脂A液采用高渗透改性树脂灌浆液，为树脂材料，为淡黄色；

6.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述磁性颗粒（4）是由磁铁

7.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述吸水树脂颗粒（5）为完全脱水且烘干后呈晶体状的吸水树脂材料。

8.根据权利要求1所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述氰基丙烯酸酯瞬干胶水（6）为工程胶粘剂，主要成分为α-氰基丙烯酸酯，含少量的增稠剂、稳定剂，能够瞬间快速固化。

9.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述涌水管道（18）指的是在堤坝工程地下水位以下，形成一条从进水口（16）到涌水点（17）的闭合封堵通道。

10.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述纳米级Fe3O4磁粉为平均粒径为80nm~200nm，纯度为99.9%，比表面积为50m2/g，体积密度为5.18g/cm3，颜色为黑色。

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【技术特征摘要】

1.一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述磁性浆液（2）是由720g环氧树脂a液、800g fe3o4磁粉、400g粉煤灰、267g粒径为0.5mm的大颗粒铁砂，267g 粒径为1.5mm的大颗粒铁砂，267g 粒径为2.0mm的大颗粒铁砂混合搅拌均匀制备而成。

5.根据权利要求4所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水封堵的方法，其特征在于，所述环氧树脂a液采用高渗透改性树脂灌浆液，为树脂材料，为淡黄色；

6.根据权利要求1或2所述一种高吸水性膨胀树脂对堤坝工程实现涌水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，汪明远，刘帅，童杰翔，张珺玥，彭勃，薛礼鸿，张志鹏，刘紫薇，王鹏博，胡程伟，郑凯，赵炜，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：

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