CN101265051B - 一种用于制造通信管道人孔的树脂混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于该混凝土主要由骨料50～80重量份，粉料10～20重量份，不饱和聚酯树脂8～12重量份，外加剂0.5～5重量份制成；其中，外加剂包括低收缩剂和硬化剂；低收缩剂为颗粒状聚苯乙烯的苯乙烯溶液或/和聚醋酸乙烯酯低收缩剂，用量为0.1～1.5重量份。该树脂混凝土通过降低不饱和聚酯树脂的用量，调整骨料和粉料的组成以及低收缩剂的使用得到高效树脂混凝土，采用此种混凝土制造的通信管道人孔具有无裂纹、高强度等良好的物理性能。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种用于制造通信管道人孔的树脂混凝土。本发明通过选择合适树脂含量，合适的外加剂包括低收缩剂、硬化剂等，得到具有高强度的新型高效树脂混凝土及其由该混凝土制成的通信管道人孔。
背景技术
树脂混凝土是以合成树脂(Polymer Resin)加上适量的固化剂、增韧剂、稀释剂及填料作为胶粘剂，以砂、石为骨料，经混合、成型、固化而成的一种复合材料。树脂混凝土的研发是从二十世纪五十年代开始的，尤其在美国、日本、英国、德国、前苏联等国家积极开展对树脂混凝土的研究与开发。其中又以日本、前苏联及德国研究开发较为活跃。1955年在日本最初研究开发的是日本电信，研究开发以不饱和树脂为粘合剂制造树脂混凝土去改善地下通信设施。德国在1962年至1963年间发表的也是以不饱和树脂以及环氧树脂为粘合剂的树脂混凝土制造技术。从此世界各地对树脂混凝土的关心程度越来越高，它的独特性能和潜在用途引起了人们的重视，从1967年起有关这方面的国际会议也在频繁召开。
树脂混凝土由于其具有良好的耐侵蚀、耐磨、耐水和抗冻能力及力学性能，弥补了水泥混凝土抗拉强度低、抗拉应变小、抗裂性差、脆性破坏等缺点。固化后的树脂混凝土对大气潮湿、化学介质、细菌等都有很强的抵抗力，因此，大多应用在较为恶劣的环境中。目前国内有在台湾有该产品，大陆有一家由日本独资的厦门信贵化工建材有限公司生产商业树脂混凝土产品，但几乎出口日本；我国铁道部的科技院所研制少量树脂混凝土，但是仍然处于研究开发阶段。但是，随着我国经济的迅猛发展，各种新型建筑材料得到了广泛重视，树脂混凝土材料及其制品由于其优异的特性，再次成为材料研究的热点之一。
一直以来，传统水泥混凝土以价格低廉、使用简便、耐燃性、耐久性等优点很早就用于建筑物的材料，但传统水泥混凝土的抗拉强度和抗弯强度差，耐化学性差，尤其是对酸性环境的抵抗能力差，有易发生裂缝等缺点。电信市场使用的通信管道人孔大部分是用水泥混凝土做成的，按电缆的形状大小和容量分为不同大小规格。可是使用传统人孔存在着许多问题，如：物理性能差，易受外界环境因素等影响致使人孔结构受损，影响通信线缆的正常工作；施工难度大，建设周期长，因人孔的体积和重量比较大，挖掘和回填土的量大，且须做地基处理、打包封、养护等较复杂和耗时间的现场施工工序，对工人技术要求显然较高；产品质量控制不易，维护工作量大。人孔易遭破坏，修复时间长；以及水泥混凝土属于强碱性物质，易释出有害物质，对自然环境产生破坏。
从社会、经济、技术角度来看，传统水泥人孔是对通信线路长远发展的一大障碍。因此急需要一些改善的方案。研究应用新型人孔迫在眉睫，刻不容缓。然而能够有效弥补传统水泥混凝土缺点的建筑材料便是新型材料——树脂混凝土。
本发明通过进一步优化树脂混凝土的组成，尤其是骨料和粉料的组成以及不同种类的低收缩剂的联合使用，发明了专门用于大型通信管道人孔制造的树脂混凝土及其由该混凝土制造的高性能的通信管道人孔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于通信管道人孔制造的树脂混凝土。
本发明的另一目的在于提供该混凝土用于制造高性能的通信管道人孔的应用。
本发明的目的通过下列技术措施实现：
一种用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于该混凝土主要由骨料50～80重量份，粉料10～20重量份，不饱和聚酯树脂8～12重量份，外加剂0.5～5重量份制成；其中，外加剂包括低收缩剂和硬化剂；低收缩剂为颗粒状聚苯乙烯的苯乙烯溶液或/和聚醋酸乙烯酯低收缩剂，用量为0.1～1.5重量份。
一种用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于该混凝土主要由骨料60-75重量份，粉料15～20重量份，不饱和聚酯树脂9～10重量份，外加剂1～2重量份制成；其中，外加剂包括低收缩剂和硬化剂；低收缩剂为颗粒状聚苯乙烯的苯乙烯溶液或/和聚醋酸乙烯酯低收缩剂，用量为0.1～1.5重量份。
颗粒状聚苯乙烯的苯乙烯溶液的质量百分比浓度优选为10％～30％。
本发明使用的骨料由粗骨料和细骨料组成，粗骨料为碎石；如：河卵石、安山岩或石灰岩中的一种或多种混合；所述的细骨料为滑石粉、碳酸钙、煤粉、黄沙、河砂或硅砂中的一种或多种混合。其中，粗骨料粒径在5mm以上，优选粒径10～20mm；细骨料的粒径为100μm～5mm，优选粒径2.5～5.0mm；粗骨料和细骨料用量比例为3∶1。粗细骨料总重量为不超过80份，最好在60-75份。
本发明使用粉料包括①粗粉料(10μm～100μm)，②细粉料(10μm以下)。常用的粉料主要有：碳酸氢钙、二氧化硅粉末、硅石粉、粉煤灰、火山灰等。其中，粗粉料与细粉料用量比为2∶1，粗细粉料总重量为不超过20重量份，最好在15-20重量份。
本发明使用的树脂混凝土为不饱和聚酯树脂，优选为MC-869聚酯树脂(金陵帝斯曼树脂有限公司)。
本发明使用的硬化剂为偶氮类化合物，如偶氮二异丁腈(上海诺泰化工有限公司)，含量为在0.10～0.50重量份。
在配制树脂混凝土的搅拌过程中，上述外加剂(如低收缩剂和硬化剂等)可以预先添加在树脂中，也可使用时添加。
本发明中也可以使用其他各种外加剂如稀释剂(如乙醇，丙酮等)、增韧剂(如邻苯二甲酸二丁脂)、促进剂(如环烷酸钴)、脱模剂(如TZB型混凝土脱模剂)等。
上述树脂混凝土应用于制造通信管道人孔。
本发明树脂混凝土通信管道人孔制造时主要使用模具。
在某些情况下，可能会受到通信管道人孔的重量限制，单独使用本树脂混凝土达不到质量要求，可以在制造通信管道人孔时加入金属网加强强度。
通信管道人孔的制造方法具体可为将骨料经清洗、烘干，粉料经烘干与树脂及各外加剂分别计量后进入搅拌罐，搅拌20～30min后，按模具大小再次计量，注入模具，经振动压实存放30～50min后，脱膜进入烘房，烘烤温度10～100℃，烘烤时间12～36小时后即形成树脂混凝通信管道人孔。为了使模具和树脂混凝土通信管道人孔容易分离，有必要使用脱离剂。脱离剂分树脂混凝土混合的内部脱离剂和涂抹在模具表面的外部脱离剂，如TZB型混凝土脱模剂(南通五阳工贸有限公司)。在通信管道人孔制造时可以预先在模型适当位置固定钢筋。
本发明的有益效果：发明人基于大量的实验研究，通过对降低不饱和聚酯树脂的用量，优化骨料、粉料的种类和颗粒的大小，同时调节外加剂包括低收缩剂，硬化剂等，得到无裂痕、高强度树脂混凝土通信管道人孔。本发明使用了更细的骨料和粉料，特别优选了粗细粉料的组合，进一步增加了材料强度，本发明材料制成的通信管道人孔抗压强度是传统水泥混凝土制成的通信管道人孔的3-6倍。本发明采用的低收缩剂，特别是多种低收缩剂的联合使用可以更好的防止通信管道人孔产生裂纹、弯曲、尺寸精度和表面平滑性不良等。
具体实施方式：
下面利用实施例更详细的说明本发明，但是本发明不被下列实施例所限定。下列实施例中的“份”指重量份。
实施例1：
表1：树脂混凝土通信管道人孔配料表
将上述骨料(粗骨料1350公斤、细骨料450公斤)经清洗、烘干，粉料经烘干与粉料(粗粉料300公斤、细粉料150公斤)、MC-869聚酯树脂(360公斤)、硬化剂(15公斤)及浓度为10％颗粒状聚苯乙烯的苯乙烯溶液(30公斤)，聚醋酸乙烯酯(PVAc)(15公斤)分别计量后进入搅拌罐，搅拌25min后，按模具大小(2000mm×1000mm×1700mm，长×宽×高)再次计量，注入预先在适当位置固定好一定钢筋的模具中，模具内部涂布TZB脱模剂，经振动压实存放40min后，脱膜进入烘房，烘烤温度40℃，烘烤时间24小时后即形成树脂混凝土通信管道人孔。通信管道人孔用于质量分析。
实施例2：
表2：树脂混凝土通信管道人孔配料表
将上述骨料(粗骨料900公斤、细骨料300公斤)经清洗、烘干，粉料经烘干与粉料(粗粉料180公斤，细粉料各90公斤)、MC-869聚酯树脂(120公斤)、硬化剂(1.5公斤)及低收缩剂(3公斤)分别计量后进入搅拌罐，搅拌25min后，按模具大小(1700mm×800mm×1000mm，长×宽×高)再次计量，注入预先在适当位置固定好一定钢筋的模具中，模具内部涂布TZB脱模剂，经振动压实存放40min后，脱膜进入烘房，烘烤温度40℃，烘烤时间36小时后即形成树脂混凝土通信管道人孔。
实施例3：
树脂混凝土通信管道人孔与水泥通信管道人孔质量分析(见表3)。
实验条件：按混凝土质量控制标准(GB50164～92)温度25℃，湿度35％。
样品：实施例1中的树脂混凝土通信管道人孔与水泥通信管道人孔质量对比。
水泥混凝土通信管道人孔的制备：碎石50重量份，黄沙30重量份，水泥10重量份加适量水混匀后按模具大小(2000mm×1000mm×1700mm，长×宽×高)再次计量，注入预先在适当位置固定好一定钢筋的模具中，模具内部涂布TZB脱模剂，经振动压实存放40min后，脱膜进入烘房，烘烤温度40℃，烘烤时间24小时后即形成水泥混凝土通信管道人孔。
表3：树脂混凝土通信管道人孔与水泥通信管道人孔质量分析
| 名称 | 单位 | 树脂混凝土通信管道人孔 | 水泥混凝土通信管道人孔 |
| 密度 | g/cm<sup>2</sup> | 2.4 | 2.4 |
| 名称 | 单位 | 树脂混凝土通信管道人孔 | 水泥混凝土通信管道人孔 |
| 抗压强度 | kg/cm<sup>2</sup> | 1280 | 300 |
| 抗弯强度 | kg/cm<sup>2</sup> | 230 | 60 |
| 抗拉强度 | kg | 1658 | 130 |
| 密闭度 | 水压1.5kg/cm<sup>2</sup> | 不漏水 | 不漏水 |
| 耐化学性 | - | 良好 | 良好 |
| 抗热性能 | ℃ | 140 | 500 |
Claims (9)
1.一种用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于该混凝土主要由骨料60～75重量份，粉料15～20重量份，不饱和聚酯树脂9～10重量份，外加剂1～2重量份制成；其中，外加剂包括低收缩剂和硬化剂；低收缩剂为颗粒状聚苯乙烯的苯乙烯溶液或/和聚醋酸乙烯酯低收缩剂，用量为0.1～1.5重量份，其中，所述的不饱和聚酯树脂为MC-869聚酯树脂。
2.根据权利要求1所述的用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于骨料由粗骨料和细骨料组成；其中，粗骨料粒径在5mm以上；细骨料的粒径为100μm～5mm；粗骨料和细骨料用量比为3∶1。
3.根据权利要求2所述的用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于所述的粗骨料粒径为10～20mm。
4.根据权利要求2所述的用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于所述的细骨料的粒径为2.5～5.0mm。
5.根据权利要求1所述的用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于所述的粉料由粗粉料和细粉料组成；其中，粗粉料的粒径为10μm～100μm，细粉料的粒径为10μm以下，粗粉料与细粉料用量比例为2∶1，所用粉料为碳酸氢钙、二氧化硅粉末、硅石粉、粉煤灰或火山灰。
6.根据权利要求1所述的用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于硬化剂为偶氮类化合物，用量为0.1～0.5重量份。
7.根据权利要求6所述的用于制造通信管道人孔的树脂混凝土，其特征在于所述的偶氮类化合物为偶氮二异丁腈。
8.一种权利要求1所述的树脂混凝土制造通信管道人孔的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将骨料经清洗、烘干，粉料经烘干与不饱和聚酯树脂及外加剂分别计量后进入搅拌罐，搅拌20～30min后，按模具大小再次计量，注入模具，经振动压实存放30～50min后，脱膜进入烘房，烘烤温度10～100℃，烘烤时间12～36小时后形成树脂混凝通信管道人孔。
9.根据权利要求8所述树脂混凝土制造通信管道人孔的制备方法，其特征在于预先在模具里固定钢筋。
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