CN110304846A - 一种窨井盖抬升修复王材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种窨井盖抬升修复王材料，由以下材料制成：鲕粒灰岩、高岭石、丙烯酸酯、氧化石墨、顺丁橡胶、纳米二氧化硅、萤石、石膏、三乙醇胺、氯化锂、纳米二氧化钛、羟乙基丙烯酸、烯丙基醚酯、十二烷基磺酸钠和聚二甲基硅氧烷；纳米二氧化硅与修复材料水化过程产生的氢氧化钙发生反应，生成具有强度的C‑S‑H凝胶，填充孔隙，使其更加致密均匀；丙烯酸酯可与修复材料水化生成的氢氧化钙发生化学反应，生成以离子键结合的大分子网络交织结构，且随着水化龄期的延长，水化程度越深，这种反应生成物量就越多，这样就形成了多点键合、相互交联的立体网络交织结构，从而提高其粘接强度和防渗性能。

Description

一种窨井盖抬升修复王材料及其制备方法

技术领域

本发明具体涉及一种窨井盖抬升修复王材料及其制备方法。

背景技术

窨井是城市地下管线中转、控制的地下空间。在城市中，所有的公共供水、污水渠、电话线、光纤网络都可能透过窨井下的地下通道联结。地下管道多是直线的，当需要转向时，在转向位设置窨井，目的是使直线管道不易阻塞，而且易于安装管线。除此之外，为了便工作及安全，在一定长度之管道中途皆会设置窨井，以便进出管道。窨井是其向地面的出口，被窨井盖覆盖。而每个窨井的修建都需要搭建用于承受窨井盖的窨井盖抬升。而有些窨井井身施工质量差以及施工回填质量差，加之路面面层的不密实，造成进水、脱皮破碎等问题，导致窨井盖抬升结构及局部路面基层结构被破坏和承载力下降，导致窨井盖抬升被破坏，严重影响过往人们的安全，而对于损坏的窨井盖抬升，通常是将被破坏的地方使用水泥进行修补，但由于水泥的粘接能力不够以及防水能力较差，被车辆碾压或者被水浸泡后，窨井盖抬升结构又会被破坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有防渗能力、粘接性强的窨井盖抬升修复材料。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种窨井盖抬升修复王材料，由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩200-260份、高岭石60-80份、丙烯酸酯30-50份、氧化石墨30-40份、顺丁橡胶25-35份、纳米二氧化硅20-30份、萤石20-30份、石膏18-28份、三乙醇胺16-26份、氯化锂15-25份、纳米二氧化钛15-23份、羟乙基丙烯酸15-21份、烯丙基醚酯10-16份、十二烷基磺酸钠9-15份和聚二甲基硅氧烷8-12份。

进一步的，所述窨井盖抬升修复王材料，由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩260份、高岭石60份、丙烯酸酯30份、氧化石墨30份、顺丁橡胶25份、纳米二氧化硅20份、萤石20份、石膏18份、三乙醇胺16份、氯化锂15份、纳米二氧化钛15份、羟乙基丙烯酸15份、烯丙基醚酯10份、十二烷基磺酸钠9份和聚二甲基硅氧烷8份。

进一步的，所述窨井盖抬升修复王材料，由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩200份、高岭石80份、丙烯酸酯50份、氧化石墨40份、顺丁橡胶35份、纳米二氧化硅30份、萤石30份、石膏28份、三乙醇胺26份、氯化锂25份、纳米二氧化钛23份、羟乙基丙烯酸21份、烯丙基醚酯16份、十二烷基磺酸钠15份和聚二甲基硅氧烷12份。

进一步的，所述窨井盖抬升修复王材料，由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩230份、高岭石70份、丙烯酸酯40份、氧化石墨35份、顺丁橡胶30份、纳米二氧化硅25份、萤石25份、石膏23份、三乙醇胺21份、氯化锂20份、纳米二氧化钛19份、羟乙基丙烯酸18份、烯丙基醚酯13份、十二烷基磺酸钠12份和聚二甲基硅氧烷10份。

本发明的有益效果：纳米二氧化硅与修复材料水化过程产生的氢氧化钙发生反应，生成具有强度的C-S-H凝胶，填充孔隙，使其更加致密均匀；丙烯酸酯可与修复材料水化生成的氢氧化钙发生化学反应，生成以离子键结合的大分子网络交织结构，且随着水化龄期的延长，水化程度越深，这种反应生成物量就越多，这样就形成了多点键合、相互交联的立体网络交织结构，从而提高其粘接强度和防渗性能。

具体实施方法

实施例1

一种窨井盖抬升修复王材料，由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩260份、高岭石60份、丙烯酸酯30份、氧化石墨30份、顺丁橡胶25份、纳米二氧化硅20份、萤石20份、石膏18份、三乙醇胺16份、氯化锂15份、纳米二氧化钛15份、羟乙基丙烯酸15份、烯丙基醚酯10份、十二烷基磺酸钠9份和聚二甲基硅氧烷8份。

一种窨井盖抬升修复王材料的制备方法，包括以下步骤：

1)取鲕粒灰岩260份、萤石20份和石膏18份，使用粉碎机进行粉碎，粉末大小为300目，然后使用搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为80rpm，时间为16min，搅拌完成后进行预烧，预烧温度为190℃，时间为30min，最后将温度降为130℃，预烧时间为7min，制得预烧料，备用；

2)将步骤1)制得预烧料放进均化库，使用四分搅拌法，搅拌空气的压力为2.7kg/cm2，充气的空气压力为2.2kg/cm2，时间为4h，制得均化料，备用；

3)将步骤2)制得均化料放进预热器内进行预热分解，再进行熟料的烧成，烧成初始温度为140℃，时间为25min，然后将温度提升到460℃，时间为50min，然后再将温度提升到650℃，时间为3h，然后再将温度提升到1350℃，时间为4h，最后进行急速冷却至室温，制得熟料，备用；

4)取高岭石60份，使用粉碎机进行粉碎，粉末大小为300目，将粉碎好的高岭石粉末进行煅烧，初始煅烧温度为500℃，煅烧时间为18min，然后将温度提升至800℃，煅烧时间为5h，制得煅烧料，备用；

5)取丙烯酸酯30份、氧化石墨30份、顺丁橡胶25份、纳米二氧化硅20份、氯化锂15份和纳米二氧化钛15份，使用搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为160rpm，时间为12min，然后进行冷压处理，冷压处理温度为7℃，压力为1.7MPa，时间为36min，制得冷压混合料，备用；

6)将步骤3)制得熟料、步骤4)制得煅烧料和步骤5)制得冷压混合料放进搅拌机内，然后加入三乙醇胺16份、羟乙基丙烯酸15份、烯丙基醚酯10份、十二烷基磺酸钠9份和聚二甲基硅氧烷8份进行搅拌混合，搅拌速度为1200rpm，时间为3h，最后使用圈流粉磨工艺进行粉磨，制得修补王预料，备用；

7)将步骤6)制得修补王预料进行低温等离子处理，使以带电粒子为主的高能粒子轰击修补王预料，功率为300W，压强为60Pa，工作气体为空气，时间为16min，温度为7℃，即得修补王材料。

实施例2

一种窨井盖抬升修复王材料，由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩200份、高岭石80份、丙烯酸酯50份、氧化石墨40份、顺丁橡胶35份、纳米二氧化硅30份、萤石30份、石膏28份、三乙醇胺26份、氯化锂25份、纳米二氧化钛23份、羟乙基丙烯酸21份、烯丙基醚酯16份、十二烷基磺酸钠15份和聚二甲基硅氧烷12份。

一种窨井盖抬升修复王材料的制备方法，包括以下步骤：

1)取鲕粒灰岩200份、萤石30份和石膏28份，使用粉碎机进行粉碎，粉末大小为200目，然后使用搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为60rpm，时间为10min，搅拌完成后进行预烧，预烧温度为150℃，时间为20min，最后将温度降为110℃，预烧时间为5min，制得预烧料，备用；

2)将步骤1)制得预烧料放进均化库，使用四分搅拌法，搅拌空气的压力为2.5kg/cm2，充气的空气压力为1.8kg/cm2，时间为2h，制得均化料，备用；

3)将步骤2)制得均化料放进预热器内进行预热分解，再进行熟料的烧成，烧成初始温度为120℃，时间为15min，然后将温度提升到400℃，时间为30min，然后再将温度提升到550℃，时间为1h，然后再将温度提升到1250℃，时间为2h，最后进行急速冷却至室温，制得熟料，备用；

4)取高岭石80份，使用粉碎机进行粉碎，粉末大小为200目，将粉碎好的高岭石粉末进行煅烧，初始煅烧温度为400℃，煅烧时间为10min，然后将温度提升至600℃，煅烧时间为3h，制得煅烧料，备用；

5)取丙烯酸酯50份、氧化石墨40份、顺丁橡胶35份、纳米二氧化硅30份、氯化锂25份和纳米二氧化钛23份，使用搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为100rpm，时间为6min，然后进行冷压处理，冷压处理温度为3℃，压力为1.3MPa，时间为30min，制得冷压混合料，备用；

6)将步骤3)制得熟料、步骤4)制得煅烧料和步骤5)制得冷压混合料放进搅拌机内，然后加入三乙醇胺26份、羟乙基丙烯酸21份、烯丙基醚酯16份、十二烷基磺酸钠15份和聚二甲基硅氧烷12份进行搅拌混合，搅拌速度为1000rpm，时间为1h，最后使用圈流粉磨工艺进行粉磨，制得修补王预料，备用；

7)将步骤6)制得修补王预料进行低温等离子处理，使以带电粒子为主的高能粒子轰击修补王预料，功率为200W，压强为50Pa，工作气体为空气，时间为10min，温度为3℃，即得修补王材料。

实施例3

一种窨井盖抬升修复王材料，由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩230份、高岭石70份、丙烯酸酯40份、氧化石墨35份、顺丁橡胶30份、纳米二氧化硅25份、萤石25份、石膏23份、三乙醇胺21份、氯化锂20份、纳米二氧化钛19份、羟乙基丙烯酸18份、烯丙基醚酯13份、十二烷基磺酸钠12份和聚二甲基硅氧烷10份。

一种窨井盖抬升修复王材料的制备方法，包括以下步骤：

1)取鲕粒灰岩230份、萤石25份和石膏23份，使用粉碎机进行粉碎，粉末大小为250目，然后使用搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为70rpm，时间为13min，搅拌完成后进行预烧，预烧温度为170℃，时间为25min，最后将温度降为120℃，预烧时间为6min，制得预烧料，备用；

2)将步骤1)制得预烧料放进均化库，使用四分搅拌法，搅拌空气的压力为2.6kg/cm2，充气的空气压力为2.0kg/cm2，时间为3h，制得均化料，备用；

3)将步骤2)制得均化料放进预热器内进行预热分解，再进行熟料的烧成，烧成初始温度为130℃，时间为20min，然后将温度提升到430℃，时间为40min，然后再将温度提升到600℃，时间为2h，然后再将温度提升到1300℃，时间为3h，最后进行急速冷却至室温，制得熟料，备用；

4)取高岭石70份，使用粉碎机进行粉碎，粉末大小为250目，将粉碎好的高岭石粉末进行煅烧，初始煅烧温度为450℃，煅烧时间为14min，然后将温度提升至700℃，煅烧时间为4h，制得煅烧料，备用；

5)取丙烯酸酯40份、氧化石墨35份、顺丁橡胶30份、纳米二氧化硅25份、氯化锂20份和纳米二氧化钛19份，使用搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为130rpm，时间为9min，然后进行冷压处理，冷压处理温度为5℃，压力为1.5MPa，时间为33min，制得冷压混合料，备用；

6)将步骤3)制得熟料、步骤4)制得煅烧料和步骤5)制得冷压混合料放进搅拌机内，然后加入三乙醇胺21份、羟乙基丙烯酸18份、烯丙基醚酯13份、十二烷基磺酸钠12份和聚二甲基硅氧烷10份进行搅拌混合，搅拌速度为1100rpm，时间为2h，最后使用圈流粉磨工艺进行粉磨，制得修补王预料，备用；

7)将步骤6)制得修补王预料进行低温等离子处理，使以带电粒子为主的高能粒子轰击修补王预料，功率为250W，压强为55Pa，工作气体为空气，时间为13min，温度为5℃，即得修补王材料。

实验例：

实验对象：普通硅酸盐水泥和本发明实施例三制备的修补王材料。

选取普通硅酸盐水泥为对照组，选取本发明实施例三制备的修补王材料为实验组。

实验要求：对普通硅酸盐水泥和本发明实施例三制备的修补王材料进行性能测试。

表1为对实验对象性能测试采集信息所得结果

表1

结合表格1，对比普通硅酸盐水泥和本发明实施例三制备的窨井盖抬升修复王材料，可以看出本发明一种窨井盖抬升修复王材料不仅具有良好的抗渗性能和良好的粘接性能，还具有良好的力学性能和抗腐蚀性能。

本发明的有益效果：纳米二氧化硅与修复材料水化过程产生的氢氧化钙发生反应，生成具有强度的C-S-H凝胶，填充孔隙，使其更加致密均匀；丙烯酸酯可与修复材料水化生成的氢氧化钙发生化学反应，生成以离子键结合的大分子网络交织结构，且随着水化龄期的延长，水化程度越深，这种反应生成物量就越多，这样就形成了多点键合、相互交联的立体网络交织结构，从而提高其粘接强度和防渗性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种窨井盖抬升修复王材料，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩200-260份、高岭石60-80份、丙烯酸酯30-50份、氧化石墨30-40份、顺丁橡胶25-35份、纳米二氧化硅20-30份、萤石20-30份、石膏18-28份、三乙醇胺16-26份、氯化锂15-25份、纳米二氧化钛15-23份、羟乙基丙烯酸15-21份、烯丙基醚酯10-16份、十二烷基磺酸钠9-15份和聚二甲基硅氧烷8-12份。

2.如权利要求1所述一种窨井盖抬升修复王材料，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩260份、高岭石60份、丙烯酸酯30份、氧化石墨30份、顺丁橡胶25份、纳米二氧化硅20份、萤石20份、石膏18份、三乙醇胺16份、氯化锂15份、纳米二氧化钛15份、羟乙基丙烯酸15份、烯丙基醚酯10份、十二烷基磺酸钠9份和聚二甲基硅氧烷8份。

3.如权利要求1所述一种窨井盖抬升修复王材料，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩200份、高岭石80份、丙烯酸酯50份、氧化石墨40份、顺丁橡胶35份、纳米二氧化硅30份、萤石30份、石膏28份、三乙醇胺26份、氯化锂25份、纳米二氧化钛23份、羟乙基丙烯酸21份、烯丙基醚酯16份、十二烷基磺酸钠15份和聚二甲基硅氧烷12份。

4.如权利要求1所述一种窨井盖抬升修复王材料，其特征在于：由以下重量份配比的材料制成：鲕粒灰岩230份、高岭石70份、丙烯酸酯40份、氧化石墨35份、顺丁橡胶30份、纳米二氧化硅25份、萤石25份、石膏23份、三乙醇胺21份、氯化锂20份、纳米二氧化钛19份、羟乙基丙烯酸18份、烯丙基醚酯13份、十二烷基磺酸钠12份和聚二甲基硅氧烷10份。