用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，包括水平排水层、水平防渗层、水平透气层和竖向透气装置。所述水平排水层起到反滤及排水作用，用于疏排上覆岩土体内的地下水；所述水平防渗层遇水可形成稳定持久的胶体防水层，用于阻隔上部岩土体内赋存的地下水渗入下部需进行防渗保护的岩土体；所述水平透气层用于给下伏需防渗保护的岩土体提供水平透气通道，并与竖向透气装置连通；所述竖向透气装置用于在水平透气层与大气之间提供竖向透气通道，并具备防止雨水及地表水直接进入水平透气层的能力。

High permeability horizontal seepage prevention and drainage composite material used for protection of stone cultural relics

The invention discloses a high permeability horizontal seepage prevention drainage composite material used for protecting stone cultural relics, comprising horizontal drainage layer, horizontal impervious layer, horizontal permeability layer and vertical air permeability device. The level of the drainage layer plays a role of filtration and drainage, drainage for overlying soil in the groundwater; the horizontal impervious layer in water can form a stable colloidal waterproof layer, for rock and soil body of groundwater infiltration in rock and soil body in the upper part of the barrier to seepage protection; the level of ventilation for rock and soil layer to provide protection to the underlying impermeable horizontal ventilating channel, and vertical ventilation device connected; the vertical ventilation device in horizontal air between the layer and the atmosphere to provide a vertical air channel, and has the ability to prevent rainwater and surface water directly into the level of air layer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防渗排水复合材料,尤其是一种用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料。
技术介绍
随着社会的发展，文物保护受到政府、社会的高度重视和关注。石刻、石窟寺文物是文物的一个重要组成部分，但由于石刻、石窟寺文物与其所依附的岩土体直接相连，石刻、石窟寺文物的水害成了该类文物保护工程的一个重点和难点。水平防渗、隔渗为该类文物保护工程水害治理的一个较为有效的手段，经常以土工防渗毯等方式进行。常规土工防渗毯具有较好的防渗能力，但也对石刻、造像所依存的岩体的赋存环境产生了较大影响，尤其是岩土体内的空气流通条件。这将导致岩体本身的成长发育偏离原有趋向，长期以往将对石刻、造像等文物本体产生潜在的不利影响。如石刻、石窟寺内的水蒸汽受防渗层阻隔无法排出等。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，可设置于地基、边坡等工程中土体的表面、内部或各土层之间，起到反滤、排水、防渗、加筋防护等作用。土工合成材料是以高分子聚合物为原料制作而成，譬如塑料、橡胶和纤维。目前已广泛应用于水利、铁路、公路、港口、建筑等工程的各个领域，同时也在渠道工程、污水处理工程、垃圾填埋场防渗工程中作为防渗、截水材料得以应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种具有排水、防渗、透气的综合性能的复合材料，应用于现有土工防渗材料不能很好适用的石刻造像、石窟寺水害治理工程中的水平防渗层。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，包括水平复合结构和竖向透气装置，所述水平复合结构从上至下依次为水平排水层、水平防渗层和水平透气层，所述水平排水层是由上层的排水层土工织物和下层的三维排水网芯复合而成；所述水平防渗层是由防渗层上层土工织物、中层防水层、防渗层下层土工织物复合而成；所述水平透气层是由上层的三维透气网芯与下层的透气层土工织物复合而成；上述三层水平结构从上至下复合成为一整体层状结构，在整体层状复合结构上布设有穿透水平排水层和水平防渗层的多个通气孔；竖向透气装置固定插在通气孔中，通过水平透气层将下覆所需保护岩体与大气连通。所述竖向透气装置包括竖向透气管、位于竖向透气管顶部的通气防雨帽、插在通气孔中的塑料眼扣、位于水平排水层顶面上能卡住塑料眼扣和竖向透气管的卡位防水帽，所述塑料眼扣的内缘设置有与竖向透气管底部连接段外缘管螺纹相匹配的内螺纹，竖向透气管的下端与塑料眼扣以管螺纹方式连接，卡位防水帽采用与竖向透气管、塑料眼扣相匹配的使竖向透气管穿过的异径直通接头，卡位防水帽的下端通过螺纹与塑料眼扣连接。所述水平排水层、水平防渗层、水平透气层之间采用粘结连接形成水平复合结构。所述排水层土工织物、防渗层上层土工织物、透气层土工织物均为针刺穿孔无纺土工织物，所述防渗层下层土工织物为针刺无纺布与PE膜复合土工布，所述三维排水网芯和三维透气网芯是具有形成连通空间及竖向支撑能力的高密度聚乙烯的复合三维结构，所述中层防水层为天然钠基膨润土层。所述竖向透气管为PVC-U管，在竖向透气管的底部连接端外缘、顶部外缘设置斜角55°管螺纹；所述塑料眼扣、通气防雨帽均为聚氯乙烯材质，在塑料眼扣的内缘设置与竖向透气管底部连接端外缘管螺纹相匹配的内管螺纹，并在通气防雨帽的内缘设置与竖向透气管顶部外缘管螺纹相匹配的内管螺纹，塑料眼扣和通气防雨帽分别与竖向透气管通过螺纹连接。所述中层防水层最大天然钠基膨润土颗粒尺寸小于32mm。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，包括水平排水层、水平防渗层、水平透气层以及竖向透气装置；三水平层之间粘结复合，易于运输和施工；竖向透气装置可拆卸，易运输、保存和施工。2、本专利技术提供的用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，具有良好的排水、防渗性能，适用各类岩土体的水平排水防渗，属于复合土工材料。3、本专利技术提供的用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，具有良好的透气性能，适用于对岩土体赋存环境有要求的石刻石窟寺文物保护水害治理工程的水平防渗，可改善常规水平防渗层对文物保护石刻石窟寺的不利影响。附图说明图1是本专利技术的用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：如图1所示，本专利技术的用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，包括水平复合结构和竖向透气装置4，所述水平复合结构从上至下依次为水平排水层1、水平防渗层2和水平透气层3，所述水平排水层1是由上层的排水层土工织物11和下层的三维排水网芯12复合而成；所述水平防渗层2是由防渗层上层土工织物21、中层防水层22、防渗层下层土工织物23复合而成；所述水平透气层3是由上层的三维透气网芯31与下层的透气层土工织物32复合而成；上述三层水平结构从上至下复合成为一整体层状结构，在整体层状结构上布设有穿透水平排水层1和水平防渗层2的多个通气孔5；竖向透气装置4固定插在通气孔5中，通过水平透气层3将下覆所需保护岩体与大气连通。所述竖向透气装置4包括竖向透气管42、位于竖向透气管顶部的通气防雨帽44、插在通气孔5中的塑料眼扣41、位于水平排水层1顶面上能卡住塑料眼扣41和竖向透气管42的卡位防水帽43，所述塑料眼扣41的内缘设置有与竖向透气管42底部连接段外缘管螺纹相匹配的内螺纹，竖向透气管42的下端与塑料眼扣41以管螺纹方式连接，卡位防水帽43采用与竖向透气管42、塑料眼扣41相匹配的使竖向透气管42穿过的异径直通接头，卡位防水帽43的下端通过螺纹与塑料眼扣41连接。优选，所述水平排水层1、水平防渗层2、水平透气层3之间采用粘结连接形成水平复合结构。优选，所述排水层土工织物11、防渗层上层土工织物21、透气层土工织物32均为针刺穿孔无纺土工织物，所述防渗层下层土工织物23为针刺无纺布与PE膜复合土工布，所述三维排水网芯12和三维透气网芯31是具有形成连通空间及竖向支撑能力的高密度聚乙烯的复合三维结构，所述中层防水层22为天然钠基膨润土层。优选，所述竖向透气管42为PVC-U管，在竖向透气管42的底部连接端外缘、顶部外缘设置斜角55°管螺纹；所述塑料眼扣41、通气防雨帽44均为聚氯乙烯材质，在塑料眼扣41的内缘设置与竖向透气管42底部连接端外缘管螺纹相匹配的内管螺纹，并在通气防雨帽44的内缘设置与竖向透气管42顶部外缘管螺纹相匹配的内管螺纹，塑料眼扣41和通气防雨帽44分别与竖向透气管42通过螺纹连接。优选，所述中层防水层22为天然钠基膨润土颗粒均铺而成，最大天然钠基膨润土颗粒尺寸小于32mm。所述水平排水层起到反滤及排水作用，用于疏排上覆岩土体内的地下水；所述水平防渗层遇水可形成稳定持久的胶体防水层，用于阻隔上部岩土体内赋存的地下水渗入下部需进行防渗保护的岩土体；所述水平透气层用于给下覆防渗保护的岩土体提供水平透气通道，并与竖向透气装置连通；所述竖向透气装置用于在水平透气层与大气之间提供竖向透气通道，并具备防止雨水及地表水直接进入水平透气层的能力。具体地说，所述水平排水层1结构包括：针刺穿孔无纺土工织物11、三维排水网芯12；所述水平防水层2结构包括：针刺穿孔无纺土工织物21、天然钠基膨润土层22、针刺无纺布与P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，其特征在于，包括水平复合结构和竖向透气装置(4)，所述水平复合结构从上至下依次为水平排水层(1)、水平防渗层(2)和水平透气层(3)，所述水平排水层(1)是由上层的排水层土工织物(11)和下层的三维排水网芯(12)复合而成；所述水平防渗层(2)是由防渗层上层土工织物(21)、中层防水层(22)、防渗层下层土工织物(23)复合而成；所述水平透气层(3)是由上层的三维透气网芯(31)与下层的透气层土工织物(32)复合而成；上述三层水平结构从上至下复合成为一整体层状结构，在整体层状复合结构上布设有穿透水平排水层(1)和水平防渗层(2)的多个通气孔(5)；竖向透气装置(4)固定插在通气孔(5)中，通过水平透气层(3)将下覆所需保护岩体与大气连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，其特征在于，包括水平复合结构和竖向透气装置(4)，所述水平复合结构从上至下依次为水平排水层(1)、水平防渗层(2)和水平透气层(3)，所述水平排水层(1)是由上层的排水层土工织物(11)和下层的三维排水网芯(12)复合而成；所述水平防渗层(2)是由防渗层上层土工织物(21)、中层防水层(22)、防渗层下层土工织物(23)复合而成；所述水平透气层(3)是由上层的三维透气网芯(31)与下层的透气层土工织物(32)复合而成；上述三层水平结构从上至下复合成为一整体层状结构，在整体层状复合结构上布设有穿透水平排水层(1)和水平防渗层(2)的多个通气孔(5)；竖向透气装置(4)固定插在通气孔(5)中，通过水平透气层(3)将下覆所需保护岩体与大气连通。2.根据权利要求1所述用于石质文物保护的高透气性水平防渗排水复合材料，其特征在于，所述竖向透气装置(4)包括竖向透气管(42)、位于竖向透气管顶部的通气防雨帽(44)、插在通气孔(5)中的塑料眼扣(41)、位于水平排水层(1)顶面上能卡住塑料眼扣(41)和竖向透气管(42)的卡位防水帽(43)，所述塑料眼扣(41)的内缘设置有与竖向透气管(42)底部连接段外缘管螺纹相匹配的内螺纹，竖向透气管(42)的下端与塑料眼扣(41)以管螺纹方式连接，卡位防水帽(43)采用与竖向透气管(42)、塑料眼扣(41)相匹配的使竖向透气管(42)穿过的异径直通接头，卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐志诚，于绍奉，王斌，蒋思维，石金山，王友会，燕学峰，麻润杰，马彧杰，周仕礼，
申请(专利权)人：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11