[发明专利]一种高强度防水地下管涵及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强度防水地下管涵及其制备方法，涉及混凝土管涵技术领域，本发明高强度防水地下管涵由以下原料制成：改性碳纤维、硅灰石、矿物纤维、硫酸钡、滑石粉、磺基水杨酸、二甲基甲酰胺、增韧剂、水。本发明高强度防水地下管涵力学性能好，抗拉、抗折强度高，能抑制管涵收缩引起的内壁可见裂缝，该管涵的抗渗和抗裂性能好，耐久性好，使用寿命长；改性碳纤维在基体中的分散性均匀，使制得的管涵在耐磨性能方面有了显著的提高，并保持了优异的力学性能。

技术领域

本发明涉及混凝土管涵技术领域，具体涉及一种高强度防水地下管涵及其制备方法。

背景技术

涵指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。地下管涵指一种埋设于地表以下的管道，用钢筋混凝土浇铸而成，俗称水泥管，一般用作围堰堤坝下的引水管道。普通的管涵是由水泥混凝土制成，水泥混凝土是一种典型的脆性材料，抗弯拉强度与变形能力低，抗疲劳和外接侵蚀能力较弱，利用水泥混凝土制得的管涵，其内部会有较多的空隙结构，管涵长期处于潮湿的环境中后其内部的空隙结构会增大，甚至出现裂缝，在实际使用过程中，由于管涵通常埋在地下，会受到各种酸性或碱性的液体腐蚀，长时间处于这种环境下，会导致管涵的力学强度直线下降，进而导致地下管涵出现渗水。因此，对地下管涵的强度、防水性能有很大的要求，而现有技术中，地下管涵的防水性能较差。

目前，生产混凝土管涵是采用按一定比例的普通硅酸盐水泥为胶凝材料，和砂、石等粗细骨料，添加适量的减水剂，再加水在搅拌机中搅拌成普通混凝土，生产的混凝土管、钢筒混凝土管，由于普通混凝土存在一定的脆性，其致密性和柔韧性以及受外力作用下的抗冲击能力较差，极易产生内壁缝，影响混凝土管、钢筒混凝土管的耐久性、抗渗性和抗裂性能。

发明内容

针对现有技术中技术问题，本发明提供一种高强度防水地下管涵及其制备方法。

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：

一种高强度防水地下管涵，由以下重量份的原料制成：改性碳纤维10-20份、硅灰石30-60份、矿物纤维8-16份、硫酸钡15-35份、滑石粉30-50份、磺基水杨酸3-10份、二甲基甲酰胺3-7份、增韧剂2-5份、水80-180份。

优选的，所述一种高强度防水地下管涵由以下重量份的原料制成：改性碳纤维13-18份、硅灰石40-56份、矿物纤维10-14份、硫酸钡20-30份、滑石粉36-45份、磺基水杨酸5-8份、二甲基甲酰胺4-6份、增韧剂3-4份、水100-160份。

优选的，所述一种高强度防水地下管涵由以下重量份的原料制成：改性碳纤维15份、硅灰石45份、矿物纤维12份、硫酸钡25份、滑石粉40份、磺基水杨酸6份、二甲基甲酰胺5份、增韧剂3.5份、水130份。

优选的，所述滑石粉、硫酸钡的粒径为2000-3000目。

优选的，所述矿物纤维为直径为10-16um的硫酸镁晶须、氧化硅晶须、硼酸铝晶须、玻璃纤维中的至少一种。

优选的，所述改性碳纤维为碳纤维经聚四氟乙烯/聚偏氟乙烯分散液浸渍处理后得到的改性碳纤维。

优选的，所述聚四氟乙烯/聚偏氟乙烯分散液为平均粒径均为0.4-0.5μm的聚四氟乙烯树脂和聚偏氟乙烯树脂，按照质量比1：1混合悬浮在液态水中形成的胶体溶液，且胶体溶液的粘度为0.04Pas、浓度为55wt％、pH值为9-10。

优选的，所述聚四氟乙烯相对分子量为100-120万，结晶度为85-90％；所述聚偏氟乙烯相对分子量为80-100万，含水率≤0.05％。

优选的，所述增韧剂为三元乙丙橡胶、乙烯辛烯共聚物弹性体、顺丁橡胶中的至少一种。