CN108843858A - 一种低温修复顶管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种低温修复顶管。一种低温修复顶管，由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层，所述的自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体；所述的外防腐层由以下原料制成：杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂；所述环氧化试剂包括甲酸和过氧化氢的混合物。本发明能在低温环境中当顶管产生裂缝时多层保护，多种方式自修复，修复效果佳。

Description

一种低温修复顶管
技术领域
本发明涉及建筑材料，具体涉及一种低温修复顶管。
背景技术
顶管深埋于地下，其外表面长期与土壤直接接触，土壤中含有大量的离子成分以及水分，长时间的对顶管造成腐蚀，容易使顶管产生裂缝，而这些裂缝一般都是自外向内，不易修复。并且由于顶管的安装于地下，因此长期处于低温状态，在低温环境中管道的自修复更加困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温修复顶管，解决现有的顶管受到腐蚀产生裂缝时在低温还款中不易修复的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种低温修复顶管，由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层，所述的自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体；所述的外防腐层由以下原料制成：杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂；所述环氧化试剂包括甲酸和过氧化氢的混合物。
外防腐层作为第一道防线，当外防腐层被破坏，裂缝延伸到自修复层时自修复层中环氧树脂基体内的修复胶囊、催化剂胶囊被破坏，释放出单体环戊二烯二聚体、催化剂，发生聚合反应生成聚合物对缝隙进行填补，形成自修复。外防腐层中的杜仲橡胶由聚反式异戊二烯组成，在低温内环境中具有良好的印度和强度，并且外防腐层内的经过环氧化，产生裂缝时，杜仲橡胶内的小分子链会恢复到固相起始状态，从而起到低温自修复的作用。
作为优选，按质量份数计算，所述杜仲橡胶4～10份、环己烷100～150份、环氧化试剂50～70份、固化剂3～6份。
作为优选，所述的修复胶囊的胶囊壁包括脲醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂。
作为优选，所述的催化剂为三氟化硼合乙醚。三氟化硼合乙醚可实现较低温度（5至25℃）的快速催化，进一步实现快速修复。
作为优选，按重量份数计算，所述的胶囊壁包括脲醛树脂60～80份、环氧丙烯酸酯树脂100～120份。形成的胶囊壁硬度适中，不轻易破损也能在产生裂缝时及时破损。
作为优选，所述的混凝土层内嵌有钢纤维网，所述的钢纤维网外表面覆盖石墨层。钢纤维网形成张力，产生裂缝时在张力的作用下防止裂缝延伸，钢纤维网外表面覆盖石墨层，对钢纤维网进行防腐，同时便于钢纤维网的环结之间的滑动。
作为优选，所述的外防腐层包括环氧树脂、丙烯酸、N，N-二甲基乙醇胺、聚氨酯、消泡剂。具有较高的拉伸强度，同时起到防水的作用。
作为优选，按照重量份数计算，所述的外防腐层包括环氧树脂6～10份、丙烯酸4～6份、N，N-二甲基乙醇胺4～8份、聚氨酯11～15份、消泡剂1～2份。
作为优选，按照重量份数计算，所述的外防腐层包括环氧树脂8份、丙烯酸4份、N，N-二甲基乙醇胺6份、聚氨酯12份、消泡剂1.25份。
与现有技术相比，本发明至少能产生以下一种有益效果：本发明能在低温环境中当顶管产生裂缝时多层保护，多种方式自修复，修复效果佳；本发明可实现较低温度（5至25℃）的快速催化，实现快速修复；本发明的胶囊壁硬度适中，不轻易破损也能在产生裂缝时及时破损；本发明钢纤维网形成张力，产生裂缝时在张力的作用下防止裂缝延伸，钢纤维网外表面覆盖石墨层，对钢纤维网进行防腐，同时便于钢纤维网的环结之间的滑动；本发明外防腐层具有较高的拉伸强度，同时起到防水的作用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，列举以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种低温修复顶管，由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层。
外防腐层包括环氧树脂、丙烯酸、N，N-二甲基乙醇胺、聚氨酯、消泡剂。按照重量份数计算，外防腐层包括环氧树脂10份、丙烯酸4份、N，N-二甲基乙醇胺8份、聚氨酯11份、消泡剂2份。内防腐层与外防腐层材质一样。外防腐层由以下原料制成：杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂；所述环氧化试剂包括甲酸和过氧化氢的混合物；按质量份数计算，所述杜仲橡胶10份、环己烷100份、环氧化试剂70份、固化剂3份。
自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体，催化剂胶囊内包含三氟化硼合乙醚，修复胶囊的胶囊壁包括脲醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂，重量份数计算，所述的胶囊壁包括脲醛树脂60份、环氧丙烯酸酯树脂100份。
外防腐层作为第一道防线，具有较高的拉伸强度，同时起到防水的作用。当外防腐层被破坏，裂缝延伸到自修复层时自修复层中环氧树脂基体内的修复胶囊、催化剂胶囊被破坏，释放出单体环戊二烯二聚体、催化剂，发生聚合反应生成聚合物对缝隙进行填补，形成自修复。
实施例2：
一种低温修复顶管，由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层。
外防腐层包括环氧树脂、丙烯酸、N，N-二甲基乙醇胺、聚氨酯、消泡剂。按照重量份数计算，外防腐层包括环氧树脂6份、丙烯酸6份、N，N-二甲基乙醇胺4份、聚氨酯15份、消泡剂1份。内防腐层与外防腐层材质一样。外防腐层还包括以下原料制成：杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂；所述环氧化试剂包括甲酸和过氧化氢的混合物；按质量份数计算，所述杜仲橡胶4份、环己烷100份、环氧化试剂70份、固化剂3份。
自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体，催化剂胶囊内包含三氟化硼合乙醚，修复胶囊的胶囊壁包括脲醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂，重量份数计算，所述的胶囊壁包括脲醛树脂60份、环氧丙烯酸酯树脂100～份。
外防腐层作为第一道防线，具有较高的拉伸强度，同时起到防水的作用。当外防腐层被破坏，裂缝延伸到自修复层时自修复层中环氧树脂基体内的修复胶囊、催化剂胶囊被破坏，释放出单体环戊二烯二聚体、催化剂，发生聚合反应生成聚合物对缝隙进行填补，形成自修复。
实施例3：
一种低温修复顶管，由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层。
外防腐层包括环氧树脂、丙烯酸、N，N-二甲基乙醇胺、聚氨酯、消泡剂。按照重量份数计算，外防腐层包括环氧树脂10份、丙烯酸6份、N，N-二甲基乙醇胺4份、聚氨酯15份、消泡剂1份。内防腐层与外防腐层材质一样。外防腐层由以下原料制成：杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂；所述环氧化试剂包括甲酸和过氧化氢的混合物；按质量份数计算，所述杜仲橡胶10份、环己烷100份、环氧化试剂70份、固化剂3份。
自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体，催化剂胶囊内包含三氟化硼合乙醚，修复胶囊的胶囊壁包括脲醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂，重量份数计算，所述的胶囊壁包括脲醛树脂80份、环氧丙烯酸酯树脂100份。
混凝土层内嵌有钢纤维网，所述的钢纤维网外表面覆盖石墨层。钢纤维网形成张力，产生裂缝时在张力的作用下防止裂缝延伸，钢纤维网外表面覆盖石墨层，对钢纤维网进行防腐，同时便于钢纤维网的环结之间的滑动。
外防腐层作为第一道防线，具有较高的拉伸强度，同时起到防水的作用。外防腐层中的杜仲橡胶由聚反式异戊二烯组成，在低温内环境中具有良好的印度和强度，并且外防腐层内的经过环氧化，产生裂缝时，杜仲橡胶内的小分子链会恢复到固相起始状态，从而起到低温自修复的作用。当外防腐层被破坏，裂缝延伸到自修复层时自修复层中环氧树脂基体内的修复胶囊、催化剂胶囊被破坏，释放出单体环戊二烯二聚体、催化剂，发生聚合反应生成聚合物对缝隙进行填补，形成自修复。
实施例4：
一种低温修复顶管，由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层。
外防腐层包括环氧树脂、丙烯酸、N，N-二甲基乙醇胺、聚氨酯、消泡剂、杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂。按照重量份数计算，外防腐层包括环氧树脂6份、丙烯酸6份、N，N-二甲基乙醇胺4份、聚氨酯15份、消泡剂2份、杜仲橡胶10份、环己烷100份、环氧化试剂70份、固化剂3份。内防腐层与外防腐层材质一样。
自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体，催化剂胶囊内包含三氟化硼合乙醚，修复胶囊的胶囊壁包括脲醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂，重量份数计算，所述的胶囊壁包括脲醛树脂80份、环氧丙烯酸酯树脂100份。
混凝土层内嵌有钢纤维网，所述的钢纤维网外表面覆盖石墨层。钢纤维网形成张力，产生裂缝时在张力的作用下防止裂缝延伸，钢纤维网外表面覆盖石墨层，对钢纤维网进行防腐，同时便于钢纤维网的环结之间的滑动。
外防腐层作为第一道防线，具有较高的拉伸强度，同时起到防水的作用。外防腐层中的杜仲橡胶由聚反式异戊二烯组成，在低温内环境中具有良好的印度和强度，并且外防腐层内的经过环氧化，产生裂缝时，杜仲橡胶内的小分子链会恢复到固相起始状态，从而起到低温自修复的作用。当外防腐层被破坏，裂缝延伸到自修复层时自修复层中环氧树脂基体内的修复胶囊、催化剂胶囊被破坏，释放出单体环戊二烯二聚体、催化剂，发生聚合反应生成聚合物对缝隙进行填补，形成自修复。
最优实施例：
一种低温修复顶管，由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层。
外防腐层包括环氧树脂、丙烯酸、N，N-二甲基乙醇胺、聚氨酯、消泡剂、杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂。按照重量份数计算，外防腐层包括环氧树脂8份、丙烯酸4份、N，N-二甲基乙醇胺6份、聚氨酯12份、消泡剂1份、杜仲橡胶5份、环己烷120份、环氧化试剂60份、固化剂5份。内防腐层与外防腐层材质一样。
自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体，催化剂胶囊内包含三氟化硼合乙醚，修复胶囊的胶囊壁包括脲醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂，重量份数计算，所述的胶囊壁包括脲醛树脂65份、环氧丙烯酸酯树脂110份。
混凝土层内嵌有钢纤维网，所述的钢纤维网外表面覆盖石墨层。钢纤维网形成张力，产生裂缝时在张力的作用下防止裂缝延伸，钢纤维网外表面覆盖石墨层，对钢纤维网进行防腐，同时便于钢纤维网的环结之间的滑动。
外防腐层作为第一道防线，具有较高的拉伸强度，同时起到防水的作用。外防腐层中的杜仲橡胶由聚反式异戊二烯组成，在低温内环境中具有良好的印度和强度，并且外防腐层内的经过环氧化，产生裂缝时，杜仲橡胶内的小分子链会恢复到固相起始状态，从而起到低温自修复的作用。当外防腐层被破坏，裂缝延伸到自修复层时自修复层中环氧树脂基体内的修复胶囊、催化剂胶囊被破坏，释放出单体环戊二烯二聚体、催化剂，发生聚合反应生成聚合物对缝隙进行填补，形成自修复。
在本说明书中所谈到多个解释性实施例，指的是结合该实施例描述的具体方法包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任意一实施例描述一个方法时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种方法落在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种低温修复顶管，其特征在于：由外至内，依次设置外防腐层、自修复层、混凝土层、内防腐层，所述的自修复层包括环氧树脂基体、分散于环氧树脂基体中的修复胶囊、催化剂胶囊，所述的修复胶囊中包含单体环戊二烯二聚体；所述的外防腐层由以下原料制成：杜仲橡胶、环己烷、环氧化试剂、固化剂；所述环氧化试剂包括甲酸和过氧化氢的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种低温修复顶管，其特征在于：按质量份数计算，所述杜仲橡胶4～10份、环己烷100～150份、环氧化试剂50～70份、固化剂3～6份。
3.根据权利要求1所述的一种低温修复顶管，其特征在于：所述的修复胶囊的胶囊壁包括脲醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂。
4.根据权利要求1所述的一种低温修复顶管，其特征在于：所述的催化剂为三氟化硼合乙醚。
5.根据权利要求3所述的一种低温修复顶管，其特征在于：按重量份数计算，所述的胶囊壁包括脲醛树脂60～80份、环氧丙烯酸酯树脂100～120份。
6.根据权利要求1所述的一种低温修复顶管，其特征在于：所述的混凝土层内嵌有钢纤维网，所述的钢纤维网外表面覆盖石墨层。
7.根据权利要求1所述的一种低温修复顶管，其特征在于：所述的外防腐层还包括环氧树脂、丙烯酸、N，N-二甲基乙醇胺、聚氨酯、消泡剂。
8.根据权利要求7所述的一种低温修复顶管，其特征在于：按照重量份数计算，所述的外防腐层包括环氧树脂6～10份、丙烯酸4～6份、N，N-二甲基乙醇胺4～8份、聚氨酯11～15份、消泡剂1～2份。
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