本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土排水管的制備方法，具體涉及一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，開始興建污水處理廠，大量的工業(yè)廢水和生活污水需要通過排水管進(jìn)入污水處理廠，而廢水和污水常常含有酸性或其它腐蝕性物質(zhì)且濃度不同，這就要求排水管具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能。

劉遠(yuǎn)祥在《堿激發(fā)礦渣粉煤灰混凝土性能的研究及在排水管中的應(yīng)用》一文中，以粉煤灰、礦渣、堿性激發(fā)劑、FKJ專用外加劑、砂石骨料等為原料，制備了堿礦渣粉煤灰混凝土；喂料時(shí)先投入石子，然后投入粉料，再投入砂子，最后加入液體激發(fā)劑和水，用懸輥法制管工藝生產(chǎn)了耐酸、耐堿腐蝕混凝土排水管；混凝土排水管采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，蒸汽養(yǎng)護(hù)制度分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段。但所得排水管存在耐腐蝕性能不足。

本發(fā)明添加了偏高嶺土，在混凝土中具有良好的填充效應(yīng)和火山灰效應(yīng)；本發(fā)明以環(huán)氧樹脂、丙烯酸為原料，加入成鹽劑N,N-二甲基乙醇胺，通過接枝共聚的方法制備了水性環(huán)氧樹脂，應(yīng)用于改性水泥混凝土中，得到聚合物與水泥基體材料互穿的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；本發(fā)明以有機(jī)蒙脫土為填料，采用高聚物溶液插層法將其添加到水性環(huán)氧樹脂基體中，制備出水性環(huán)氧樹脂/蒙脫土納米復(fù)合材料；煅燒硅藻土具有比表面積高、顆粒尺寸細(xì)的特點(diǎn)，用來填充混凝土水泥基體內(nèi)部孔隙，從而提高了混凝土基體的密實(shí)度、力學(xué)性能、抗?jié)B抗凍性；以帶有憎水基團(tuán)的四丁基氟化銨、陽離子聚丙烯酰胺為原材料，施加電場、電化學(xué)驅(qū)動(dòng)進(jìn)入混凝土，與其中的多價(jià)陽離子發(fā)生交聯(lián)作用，使混凝土致密化，在其表面形成憎水層，提高了混凝土的耐久性；對鋼纖維混凝土拌合物施加勻強(qiáng)磁場，制備出單向分布的鋼纖維混凝土，纖維利用率高，增強(qiáng)效果好。得到一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管及其制備方法，依照該工藝制備的鋼筋混凝土排水管力學(xué)性能好、強(qiáng)度高、致密化、憎水、耐腐蝕性能好。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

粉煤灰10-17，礦渣粉10-12，偏高嶺土3-5，石膏1-2，硫酸鈉4-5，萘系高效減水劑1-3，砂14-18，碎石4-8，雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44 2-4，過氧化苯甲酰1-3，丙烯酸3-6，N,N-二甲基乙醇胺1-2，有機(jī)蒙脫土4-7，水泥5-9，鋼纖維5-8，煅燒硅藻土2-3，鋼筋7-10，四丁基氟化銨1-3，陽離子聚丙烯酰胺1-3，丙二醇甲醚、水、NaOH溶液適量。

一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

a. 將粉煤灰經(jīng)機(jī)械磨細(xì)后與礦渣粉、偏高嶺土混合，攪拌均勻得膠凝材料；

b. 將石膏、硫酸鈉混合球磨均勻得激發(fā)劑，與萘系高效減水劑加入a中所得物料，再以2:4-6加入砂和水，攪拌得砂漿，加入粒徑5-25mm的碎石，攪拌30-50min；

c. 將雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44以1:3-5溶解于丙二醇甲醚，加入過氧化苯甲酰、丙烯酸，升溫至105-115℃反應(yīng)2-3h，攪拌下1:4-6加入N,N-二甲基乙醇胺和水，調(diào)pH為7-8，加入有機(jī)蒙脫土，80-90℃反應(yīng)1-2h，待用；

d. 將a、b、c中所得物料混合，加入水泥、鋼纖維、煅燒硅藻土，攪拌均勻，對混合物施加勻強(qiáng)磁場；

e. 將d中所得物料浸泡于NaOH溶液中，加入四丁基氟化銨、陽離子聚丙烯酰胺的水溶液，在30-40℃下施加外加電場進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)4h；

f. 將鋼筋處理得到鋼筋骨架成型，將d中所得物料投入其中，啟動(dòng)懸輥制管機(jī)，懸輥成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模，得到一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理如下：

（1）偏高嶺土是一種高活性礦物摻合料，在混凝土中具有良好的填充效應(yīng)和火山灰效應(yīng)，能改善混凝土的顯微結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和耐久性。

（2）以環(huán)氧樹脂、丙烯酸為原料，加入成鹽劑N,N-二甲基乙醇胺，通過接枝共聚的方法制備了水性環(huán)氧樹脂，應(yīng)用于改性水泥混凝土中，得到聚合物與水泥基體材料互穿的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料具有拉伸強(qiáng)度高、吸水率低，壓縮強(qiáng)度損失小的特點(diǎn)。

（3）以有機(jī)蒙脫土為填料，采用高聚物溶液插層法將其添加到水性環(huán)氧樹脂基體中，制備出水性環(huán)氧樹脂/蒙脫土納米復(fù)合材料，具有高韌性、抗沖擊性、耐腐蝕性能強(qiáng)、力學(xué)性能好的特點(diǎn)。

（4）煅燒硅藻土具有比表面積高、顆粒尺寸細(xì)的特點(diǎn)，用來填充混凝土水泥基體內(nèi)部孔隙，從而提高了混凝土基體的密實(shí)度、力學(xué)性能、抗?jié)B抗凍性。

（5）本發(fā)明以帶有憎水基團(tuán)的四丁基氟化銨、陽離子聚丙烯酰胺為原材料，施加電場、電化學(xué)驅(qū)動(dòng)進(jìn)入混凝土，與其中的多價(jià)陽離子發(fā)生交聯(lián)作用，使混凝土致密化，在其表面形成憎水層，提高了混凝土的耐久性。

（6）對鋼纖維混凝土拌合物施加勻強(qiáng)磁場，鋼纖維受到磁場作用，使得大部分鋼纖維方向與磁場方向一致或接近，形成單向分布，制備出單向分布的鋼纖維混凝土，纖維利用率高，增強(qiáng)效果好。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例

一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管，由下述重量份(g)的原料制得：

粉煤灰17，礦渣粉12，偏高嶺土5，石膏2，硫酸鈉5，萘系高效減水劑3，砂18，碎石8，雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44 4，過氧化苯甲酰3，丙烯酸6，N,N-二甲基乙醇胺2，有機(jī)蒙脫土7，水泥9，鋼纖維8，煅燒硅藻土3，鋼筋10，四丁基氟化銨3，陽離子聚丙烯酰胺3，丙二醇甲醚、水、NaOH溶液適量。

一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

a. 將粉煤灰經(jīng)機(jī)械磨細(xì)后與礦渣粉、偏高嶺土混合，攪拌均勻得膠凝材料；

b. 將石膏、硫酸鈉混合球磨均勻得激發(fā)劑，與萘系高效減水劑加入a中所得物料，再以2:6加入砂和水，攪拌得砂漿，加入粒徑10-20mm的碎石，攪拌30-40min；

c. 將雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44以1:5溶解于丙二醇甲醚，加入過氧化苯甲酰、丙烯酸，升溫至105-115℃反應(yīng)3h，攪拌下1:6加入N,N-二甲基乙醇胺和水，調(diào)pH為7-8，加入有機(jī)蒙脫土，80-90℃反應(yīng)1h，待用；

d. 將a、b、c中所得物料混合，加入水泥、鋼纖維、煅燒硅藻土，攪拌均勻，對混合物施加勻強(qiáng)磁場；

e. 將d中所得物料浸泡于NaOH溶液中，加入四丁基氟化銨、陽離子聚丙烯酰胺的水溶液，在20-40℃下施加外加電場進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)4h；

f. 將鋼筋處理得到鋼筋骨架成型，將d中所得物料投入其中，啟動(dòng)懸輥制管機(jī)，懸輥成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模，得到一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

上述實(shí)施例制備的一種含憎水基團(tuán)的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管性能檢測結(jié)果如下所示：

耐酸和耐堿腐蝕系數(shù)≥0.87，排水管裂縫荷載≥61kN/m，破壞荷載≥89kN/m，達(dá)到?1200mm鋼筋混凝土排水管Ⅰ級管要求。