CN108585645A - 一种耐腐蚀管材构件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐腐蚀管材构件及其制备方法，涉及混凝土管技术领域，本发明耐腐蚀管材构件由以下原料制成：粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、氯化钙、消泡剂、纤维材料、缓凝剂、减水剂、水。本发明耐腐蚀管材构件具有较好的耐久性、密封性，且具有稳定性好，抗腐蚀性能强、抗渗能力强的优点；保证了混凝土管材构件的力学性能，而且由于硅灰、滑石粉、纤维材料的引入，增强了混凝土管材构件的强度，改善了混凝土管材的抗钢筋锈蚀性能，再配合乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂的加入，增强了混凝土管材构件的耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐老化性能。

Description

一种耐腐蚀管材构件及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土管技术领域，具体涉及一种耐腐蚀管材构件及其制备方法。

背景技术

长期铺设于地下的混凝土排水管道，在一般情况下使用良好，管材本身造价很低，但由于管道重量大，难以运输和安装，对基础要求较高(常采用混凝土基础)，因此总体造价并不低，且内部或外部存在侵蚀介质时，会产生腐蚀破坏，导致结构强度下降，无法达到使用期限的要求，造成能源、资源的浪费。近年来，由于排水管路接口不严密，雨污水漏失后影响基础所造成的地面塌陷事故逐渐增多，已造成巨大的经济损失，因此管材的耐久性、接口密封性能日益受到工程界和科学界的普遍重视。

相比混凝土管材，化学建材管材(如玻璃钢夹砂管、HDPE管等)因具有较好的耐腐蚀性、较轻的管材重量以及可靠的接口型式，得到国家的大力推广，但混凝土管材抗外压性能是化学建材管材无可比拟的，且维修费用少、使用寿命长，在大中口径排水管材中仍占据较大市场，主要用于雨、污水管道、引水管、农用排灌及顶管工程。

目前混凝土排水管材存在的突出问题主要由于壁厚大、重量大，造成安装不方便；接口严密性较差、易破损、常需混凝土基础；防腐处理困难，造成结构稳定性和耐久性较差等。根据《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008要求，混凝土结构的设计使用年限不低于50年，因此更要求我们从混凝土内部结构，管道接口严密性、可靠性及管道防腐等性能等方面着手。要提高管道的结构稳定性和耐久性，需提高其抗腐蚀性能。引起混凝土材料排水管腐蚀的原因是多种多样的，铺设环境中的含盐土壤(如SO₄ ^2-、Cl^-、Mg²⁺含量高的土壤环境)、降雨渗滤、地下水渗入、沿海地区海水入侵、管内污水外渗、管道接头处存在的较强腐蚀环境、污水在管内滞留产生的腐蚀性气体(如H2S等)以及排水***内部可能适宜硫酸盐菌生长的环境等。常规的混凝土管道防腐做法一般采用内衬PVC或橡胶材料，由于PVC、橡胶材料存在与混凝土连接不紧密及易老化等问题，运行一段时间后，内衬材料会脱落，从而使管道失去防腐性能；也有混凝土管道采用刷环氧防腐涂料(如环氧沥青等)，由于环氧涂层无透气性，所以施工时构件混凝土表面一定要干燥，否则涂层易鼓泡、剥落，一旦产生局部脱膜现象即造成防腐失败。

发明内容

针对现有技术中技术问题，本发明提供一种耐腐蚀管材构件及其制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种耐腐蚀管材构件，由以下重量份的原料制成：粉煤灰40-70份、硅灰45-75份、高岭土20-35份、滑石粉20-30份、乙撑双硬脂酰胺3-8份、三乙醇胺2-7份、氯化钙10-16份、消泡剂1-4份、纤维材料10-17份、缓凝剂1-3份、减水剂1-3份、水100-180份。

优选的，所述一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰45-62份、硅灰50-70份、高岭土25-31份、滑石粉23-17份、乙撑双硬脂酰胺4-7份、三乙醇胺3-6份、氯化钙11-14份、消泡剂2-3份、纤维材料12-15份、缓凝剂1.5-2.5份、减水剂1.5-2.5份、水120-160份。

优选的，所述一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰55份、硅灰60份、高岭土28份、滑石粉25份、乙撑双硬脂酰胺5.5份、三乙醇胺4.5份、氯化钙13份、消泡剂2.5份、纤维材料13份、缓凝剂2份、减水剂2份、水140份。

优选的，所述滑石粉的粒径为3000-5000目、硅含量为50％。

优选的，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。

优选的，所述减水剂为木质素磺酸盐、聚羧酸减水剂中的一种。

优选的，所述缓凝剂为硼酸盐、硼酸盐、硫酸盐按照质量比1:1:1混合而成的复合物。

一种耐腐蚀管材构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料；

S2、将粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料加入搅拌速度200-300r/min的搅拌机中搅拌8-13min后，加入水、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂，搅拌均匀，得到混合物；

S3、将步骤S2制备的混合物放入模具中，进行布料张拉，施加预应力，制备成管材构件粗品；

S4、在常压下，将步骤S3得到的管材构件粗品置于蒸养池中，静停1.5-3h后，以22-25℃/小时升温到60-75℃，恒温3-5h，然后降温至室温，拆模，即可。

优选的，所述降温至室温为在1-2h内降温至室温。

本发明提供一种耐腐蚀管材构件及其制备方法，与现有技术相比优点在于：

本发明耐腐蚀管材构件具有较好的耐久性、密封性，且具有稳定性好，抗腐蚀性能强、抗渗能力强的优点；原料中加入粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料，保证了混凝土管材构件的力学性能，而且由于硅灰、滑石粉、纤维材料的引入，增强了混凝土管材构件的强度，改善了混凝土管材的抗钢筋锈蚀性能，再配合乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂的加入，增强了混凝土管材构件的耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐老化性能。

本发明耐腐蚀管材构件的制备方法简单、易操作，制得的耐腐蚀耐腐蚀管材构件具有较强的防腐性和抗渗性，且保留了原有混凝土的硬度，易于工业推广。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰40份、硅灰45份、高岭土20份、滑石粉20份、乙撑双硬脂酰胺3份、三乙醇胺2份、氯化钙10份、消泡剂1份、纤维材料10份、缓凝剂1份、减水剂1份、水100份；

其中，滑石粉的粒径为3000目、硅含量为50％；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；减水剂为木质素磺酸盐；缓凝剂为硼酸盐、硼酸盐、硫酸盐按照质量比1:1:1混合而成的复合物；

本实施例一种耐腐蚀管材构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料；

S2、将粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料加入搅拌速度200r/min的搅拌机中搅拌8min后，加入水、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂，搅拌均匀，得到混合物；

S3、将步骤S2制备的混合物放入模具中，进行布料张拉，施加预应力，制备成管材构件粗品；

S4、在常压下，将步骤S3得到的管材构件粗品置于蒸养池中，静停1.5h后，以22℃/小时升温到60℃，恒温3h，然后在1h内降温至室温，拆模，即可。

实施例2：

本实施例一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰70份、硅灰75份、高岭土35份、滑石粉30份、乙撑双硬脂酰胺8份、三乙醇胺7份、氯化钙16份、消泡剂4份、纤维材料17份、缓凝剂3份、减水剂3份、水180份；

其中，滑石粉的粒径为5000目、硅含量为50％；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；减水剂为聚羧酸减水剂；缓凝剂为硼酸盐、硼酸盐、硫酸盐按照质量比1:1:1混合而成的复合物；

本实施例一种耐腐蚀管材构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料；

S2、将粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料加入搅拌速度300r/min的搅拌机中搅拌13min后，加入水、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂，搅拌均匀，得到混合物；

S3、将步骤S2制备的混合物放入模具中，进行布料张拉，施加预应力，制备成管材构件粗品；

S4、在常压下，将步骤S3得到的管材构件粗品置于蒸养池中，静停3h后，以25℃/小时升温到75℃，恒温5h，然后在2h内降温至室温，拆模，即可。

实施例3：

本实施例一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰55份、硅灰60份、高岭土28份、滑石粉25份、乙撑双硬脂酰胺5.5份、三乙醇胺4.5份、氯化钙13份、消泡剂2.5份、纤维材料13份、缓凝剂2份、减水剂2份、水140份；

其中，滑石粉的粒径为4000目、硅含量为50％；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；减水剂为木质素磺酸盐；缓凝剂为硼酸盐、硼酸盐、硫酸盐按照质量比1:1:1混合而成的复合物；

本实施例一种耐腐蚀管材构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料；

S2、将粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料加入搅拌速度250r/min的搅拌机中搅拌11min后，加入水、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂，搅拌均匀，得到混合物；

S3、将步骤S2制备的混合物放入模具中，进行布料张拉，施加预应力，制备成管材构件粗品；

S4、在常压下，将步骤S3得到的管材构件粗品置于蒸养池中，静停2.3h后，以23℃/小时升温到68℃，恒温4h，然后在1.5h内降温至室温，拆模，即可。

实施例4：

本实施例一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰45份、硅灰50份、高岭土25份、滑石粉23份、乙撑双硬脂酰胺4份、三乙醇胺3份、氯化钙11份、消泡剂2份、纤维材料12份、缓凝剂1.5份、减水剂1.5份、水120份；

其中，滑石粉的粒径为3500目、硅含量为50％；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；减水剂为聚羧酸减水剂；缓凝剂为硼酸盐、硼酸盐、硫酸盐按照质量比1:1:1混合而成的复合物；

本实施例一种耐腐蚀管材构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料；

S2、将粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料加入搅拌速度220r/min的搅拌机中搅拌9min后，加入水、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂，搅拌均匀，得到混合物；

S3、将步骤S2制备的混合物放入模具中，进行布料张拉，施加预应力，制备成管材构件粗品；

S4、在常压下，将步骤S3得到的管材构件粗品置于蒸养池中，静停2h后，以23℃/小时升温到65℃，恒温3.5h，然后在1.2h内降温至室温，拆模，即可。

实施例5：

本实施例一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰62份、硅灰70份、高岭土31份、滑石粉17份、乙撑双硬脂酰胺7份、三乙醇胺6份、氯化钙14份、消泡剂3份、纤维材料15份、缓凝剂2.5份、减水剂2.5份、水160份；

其中，滑石粉的粒径为4500目、硅含量为50％；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；减水剂为木质素磺酸盐；缓凝剂为硼酸盐、硼酸盐、硫酸盐按照质量比1:1:1混合而成的复合物；

本实施例一种耐腐蚀管材构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料；

S2、将粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料加入搅拌速度280r/min的搅拌机中搅拌12min后，加入水、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂，搅拌均匀，得到混合物；

S3、将步骤S2制备的混合物放入模具中，进行布料张拉，施加预应力，制备成管材构件粗品；

S4、在常压下，将步骤S3得到的管材构件粗品置于蒸养池中，静停2.6h后，以24℃/小时升温到72℃，恒温4.5h，然后在1.8h内降温至室温，拆模，即可。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀管材构件，其特征在于，所述一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰40-70份、硅灰45-75份、高岭土20-35份、滑石粉20-30份、乙撑双硬脂酰胺3-8份、三乙醇胺2-7份、氯化钙10-16份、消泡剂1-4份、纤维材料10-17份、缓凝剂1-3份、减水剂1-3份、水100-180份。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀管材构件，其特征在于，所述一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰45-62份、硅灰50-70份、高岭土25-31份、滑石粉23-17份、乙撑双硬脂酰胺4-7份、三乙醇胺3-6份、氯化钙11-14份、消泡剂2-3份、纤维材料12-15份、缓凝剂1.5-2.5份、减水剂1.5-2.5份、水120-160份。

3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀管材构件，其特征在于，所述一种耐腐蚀管材构件由以下重量份的原料制成：粉煤灰55份、硅灰60份、高岭土28份、滑石粉25份、乙撑双硬脂酰胺5.5份、三乙醇胺4.5份、氯化钙13份、消泡剂2.5份、纤维材料13份、缓凝剂2份、减水剂2份、水140份。

4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀管材构件，其特征在于，所述滑石粉的粒径为3000-5000目、硅含量为50％。

5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀管材构件，其特征在于，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。

6.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀管材构件，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸盐、聚羧酸减水剂中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀管材构件，其特征在于，所述缓凝剂为硼酸盐、硼酸盐、硫酸盐按照质量比1:1:1混合而成的复合物。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的耐腐蚀管材构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照重量份称取各个原料；

S2、将粉煤灰、硅灰、高岭土、滑石粉、氯化钙、纤维材料加入搅拌速度200-300r/min的搅拌机中搅拌8-13min后，加入水、乙撑双硬脂酰胺、三乙醇胺、消泡剂、缓凝剂、减水剂，搅拌均匀，得到混合物；

S3、将步骤S2制备的混合物放入模具中，进行布料张拉，施加预应力，制备成管材构件粗品；

S4、在常压下，将步骤S3得到的管材构件粗品置于蒸养池中，静停1.5-3h后，以22-25℃/小时升温到60-75℃，恒温3-5h，然后降温至室温，拆模，即可。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述降温至室温为在1-2h内降温至室温。