本發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的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管及其制備方法。

背景技術：

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

劉遠祥在《堿激發礦渣粉煤灰混凝土性能的研究及在排水管中的應用》一文中，以粉煤灰、礦渣、堿性激發劑、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；喂料時先投入石子，然后投入粉料，再投入砂子，最后加入液體激發劑和水，用懸輥法制管工藝生產了耐酸、耐堿腐蝕混凝土排水管；混凝土排水管采用蒸汽養護，蒸汽養護制度分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。但所得排水管存在耐腐蝕性能不足。

本發明添加了偏高嶺土，在混凝土中具有良好的填充效應和火山灰效應；本發明以環氧樹脂、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氧樹脂，應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絡結構；本發明以有機蒙脫土為填料，采用高聚物溶液插層法將其添加到水性環氧樹脂基體中，制備出水性環氧樹脂/蒙脫土納米復合材料；煅燒硅藻土具有比表面積高、顆粒尺寸細的特點，用來填充混凝土水泥基體內部孔隙，從而提高了混凝土基體的密實度、力學性能、抗滲抗凍性；以帶有憎水基團的四丁基氟化銨、陽離子聚丙烯酰胺為原材料，施加電場、電化學驅動進入混凝土，與其中的多價陽離子發生交聯作用，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磁場，制備出單向分布的鋼纖維混凝土，纖維利用率高，增強效果好。得到一種含憎水基團的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是提供一種含憎水基團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性能好、強度高、致密化、憎水、耐腐蝕性能好。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

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，按以下步驟進行：

a. 將粉煤灰經機械磨細后與礦渣粉、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2-3h，攪拌下1:4-6加入N,N-二甲基乙醇胺和水，調pH為7-8，加入有機蒙脫土，80-90℃反應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℃下施加外加電場進行化學反應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，啟動懸輥制管機，懸輥成型、蒸汽養護、脫模，得到一種含憎水基團的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

本發明的反應機理如下：

（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和火山灰效應，能改善混凝土的顯微結構、強度和耐久性。

（2）以環氧樹脂、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氧樹脂，應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絡結構，復合材料具有拉伸強度高、吸水率低，壓縮強度損失小的特點。

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

（4）煅燒硅藻土具有比表面積高、顆粒尺寸細的特點，用來填充混凝土水泥基體內部孔隙，從而提高了混凝土基體的密實度、力學性能、抗滲抗凍性。

（5）本發明以帶有憎水基團的四丁基氟化銨、陽離子聚丙烯酰胺為原材料，施加電場、電化學驅動進入混凝土，與其中的多價陽離子發生交聯作用，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，增強效果好。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

實施例

一種含憎水基團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，按以下步驟進行：

a. 將粉煤灰經機械磨細后與礦渣粉、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3h，攪拌下1:6加入N,N-二甲基乙醇胺和水，調pH為7-8，加入有機蒙脫土，80-90℃反應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℃下施加外加電場進行化學反應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，啟動懸輥制管機，懸輥成型、蒸汽養護、脫模，得到一種含憎水基團的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

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

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