本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土排水管的制備方法，具體涉及一種二氧化硅溶膠改性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，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度、力學(xué)性能、抗?jié)B抗凍性；本發(fā)明以正硅酸乙酯為原料，通過添加弱酸檸檬酸為催化劑，正硅酸乙酯部分水解得到二氧化硅溶膠改性劑，可以滲入水泥、砂漿和混凝土中，起到改性、養(yǎng)護(hù)作用；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。得到一種二氧化硅溶膠改性的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種二氧化硅溶膠改性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、強度高、耐腐蝕性能好、抗?jié)B抗凍性能好。

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

粉煤灰10-17，礦渣粉10-13，偏高嶺土3-5，石膏1-2，硫酸鈉5-7，萘系高效減水劑1-3，砂17-22，碎石8-12，雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44 4-6，過氧化苯甲酰3-5，丙烯酸3-5，N,N-二甲基乙醇胺1-3，有機蒙脫土4-6，水泥7-11，鋼纖維4-7，煅燒硅藻土2-3，鋼筋7-10，正硅酸乙酯3-5，檸檬酸1-2，丙二醇甲醚、水、乙醇適量。

一種二氧化硅溶膠改性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，加入有機蒙脫土，80-90℃反應(yīng)1-2h，待用；

d. 將正硅酸乙酯、水、乙醇以摩爾比1:5-10:8-20混合，加入弱酸檸檬酸為催化劑，調(diào)溶液pH為3-5，攪拌反應(yīng)2-4h，正硅酸乙酯部分水解得二氧化硅溶膠；

e. 將a、b、c、d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；

f. 將鋼筋處理得到鋼筋骨架成型，將e中所得物料投入其中，啟動懸輥制管機，懸輥成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模，得到一種二氧化硅溶膠改性的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

本發(fā)明的反應(yīng)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(yīng)和火山灰效應(yīng)，能改善混凝土的顯微結(jié)構(gòu)、強度和耐久性。

（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(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、力學(xué)性能好的特點。

（4）本發(fā)明以正硅酸乙酯為原料，通過添加弱酸檸檬酸為催化劑，正硅酸乙酯部分水解得到二氧化硅溶膠改性劑，可以滲入水泥、砂漿和混凝土中，起到改性、養(yǎng)護(hù)作用。

（5）煅燒硅藻土具有比表面積高、顆粒尺寸細(xì)的特點，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度、力學(xué)性能、抗?jié)B抗凍性。

（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(fā)明實現(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)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實施例

一種二氧化硅溶膠改性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13，偏高嶺土5，石膏2，硫酸鈉7，萘系高效減水劑3，砂17，碎石12，雙酚A型環(huán)氧樹脂E-44 6，過氧化苯甲酰5，丙烯酸3，N,N-二甲基乙醇胺1，有機蒙脫土6，水泥7，鋼纖維7，煅燒硅藻土3，鋼筋10，正硅酸乙酯5，檸檬酸2，丙二醇甲醚、水、乙醇適量。

一種二氧化硅溶膠改性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，加入有機蒙脫土，80-90℃反應(yīng)1h，待用；

d. 將正硅酸乙酯、水、乙醇以摩爾比1:10:20混合，加入弱酸檸檬酸為催化劑，調(diào)溶液pH為4-5，攪拌反應(yīng)2h，正硅酸乙酯部分水解得二氧化硅溶膠；

e. 將a、b、c、d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；

f. 將鋼筋處理得到鋼筋骨架成型，將e中所得物料投入其中，啟動懸輥制管機，懸輥成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)、脫模，得到一種二氧化硅溶膠改性的耐腐蝕型鋼筋混凝土排水管。

上述實施例制備的一種二氧化硅溶膠改性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。