CN112555563A - 一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法 - Google Patents

一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112555563A
CN112555563A CN202011483387.2A CN202011483387A CN112555563A CN 112555563 A CN112555563 A CN 112555563A CN 202011483387 A CN202011483387 A CN 202011483387A CN 112555563 A CN112555563 A CN 112555563A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
coating
drain pipe
stirring
glass fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011483387.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112555563B (zh
Inventor
孙法军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Minzhao Construction Development Co ltd
Original Assignee
Changzhou Minzhao Construction Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Minzhao Construction Development Co ltd filed Critical Changzhou Minzhao Construction Development Co ltd
Priority to CN202011483387.2A priority Critical patent/CN112555563B/zh
Publication of CN112555563A publication Critical patent/CN112555563A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112555563B publication Critical patent/CN112555563B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/165—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section
    • F16L55/1656—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section materials for flexible liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/22—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes
    • B05D7/222—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes of pipes
    • B05D7/225—Coating inside the pipe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29—Laminated material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/20—Presence of organic materials
    • C09J2400/26—Presence of textile or fabric
    • C09J2400/263—Presence of textile or fabric in the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本申请涉及管道修复领域，具体公开了一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法，所述排水管内衬修复材料包括由内向外依次包覆的粘结层、包覆层和保护层，所述粘结层和保护层均由下列重量份物质组成：45～50份树脂预聚体和1～2份光引发剂。本申请采用多层包覆的方案改善传统单层粘接的方案进行修复，提高了修复材料的强度，改善了修复材料与管道内壁的结合性能，同时本申请采用紫外光固化的方案进行固化处理，从而使体系由液态涂层瞬间变成固态涂层，改善传统树脂固化的条件，从而进一步改善了修复材料的修复效果，提高了修复材料的使用寿命。

Description

一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法
技术领域
本申请涉及管道修复领域，更具体地说，它涉及一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法。
背景技术
城镇地下管线作为城镇的生命线，直接参与到城镇的运作。地下管线是极其重要的城镇公共基础设施。最常见的还是城镇地下管线中的重力管道。重力管道主要指管道内的流体依靠重力进行流动的管道，主要包括污水管道、雨水管道等。在使用时，重力管道也存在明显的缺陷：由于在使用过程中，管道结构本体会遭受损伤，影响强度、刚度和使用寿命。主要表现为管道破裂、管道变形、管道腐蚀、管道错口、管道起伏、管道脱节、接口材料脱落、支管暗接、异物穿入、管道渗漏、检查井坍塌等，结构性缺陷必须经过管道修复才能消除。
与传统的排水管道的修复技术相比较来说，城市排水管道非开挖检测技术与检修技术的操作流程更加便捷，相关作业人员可以采用液压设备进行操作，施工噪音比较少。对于作业人员来讲，在应用非开挖检测与修复技术的过程当中，要结合液压设备的实际运行情况，对具体的施工工期进行科学调整，保证城市排水管道的施工效率得到更好提升，减少施工噪音，主要采用有防渗薄膜的无纺毡软管，经树脂充分浸渍后，从检查井处拉入待修复管道中，用水压或气压将软管涨圆，固化后形成坚固光滑的新管，达到修复的目的。
针对上述中的相关技术，发明人认为现有城市排水管道修复过程中采用的修复材料与管道之间的结合强度不高，且结合性能不佳，易导致二次损坏从而降低管道修复后的使用寿命。
发明内容
为了克服排水管道修复材料与排水管道内壁结合性能不佳，降低排水管道修复寿命的缺陷，本申请提供一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法，采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种排水管内衬修复材料，采用如下的技术方案：
一种排水管内衬修复材料，所述排水管内衬修复材料包括由内向外依次包覆的粘结层、包覆层和保护层，所述粘结层和保护层均由下列重量份物质组成：45～50份树脂预聚体和1～2份光引发剂。
通过采用上述技术方案，由于本申请采用多层包覆的方案改善传统单层粘接的方案进行修复，先通过粘结层封堵缝隙和损毁部分，经玻璃纤维布包覆后，再在保护层的保护作用下，浸润玻璃纤维布，从而提高了修复材料的强度，改善了修复材料与管道内壁的结合性能，同时本申请采用紫外光固化的方案进行固化处理，通过光引发剂引发体系中活性单体或聚合物的聚合、交联，从而使体系由液态涂层瞬间变成固态涂层，改善传统树脂固化的条件，从而进一步改善了修复材料的修复效果，提高了修复材料的使用寿命。
进一步地，所述树脂预聚体采用以下方法制成：（1）按质量比1～2：5～6：10，将四甲基溴化铵、对羟基苯甲醚添加至丙烯酸中，搅拌混合得混合液；（2）再按质量比1:5～8，将混合液添加至四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，在85～95℃下保温反应，静置冷却至室温，得预聚体。
通过采用上述技术方案，由于本申请采用四甲基溴化铵、对羟基苯甲醚添加至丙烯酸为原料进行制备，通过合成具有紫外光固化性能的胶黏剂材料，这样将其作为粘结层，有效渗透并负载填充至管道内壁中存在的孔隙和裂缝中，有效提高了管道内壁结构的封堵效果，同时通过紫外光固化的固化反应，有效降低了修复成本的同时，提高了修复的效率。
进一步地，所述粘结层和所述保护层均还包括溶胶液，所述溶胶液为纳米二氧化硅溶胶。
通过采用上述技术方案，由于本申请采用添加硅溶胶材料至胶黏剂中，一方面，硅溶胶杂化的胶黏剂中含有大量的Si-OH基团，可以在基材的表面吸附形成氢键或进一步缩合而形成化学键，从而增强了胶黏剂和基材之间的相互作用，提高了胶黏剂的结合强度，另一方面，硅溶胶的添加，使胶黏剂材料的渗透性能进一步加强，有效渗透至孔隙内部并与孔隙内壁表面形成良好的结合作用，使其作为一种良好的界面层结构，从而有效提高了粘结层与管道内壁的结合性能。
进一步地，所述纳米二氧化硅溶胶采用以下方法制成：（1）按重量份数计，分别称量45～50份质量分数0.5％盐酸、10～15份正硅酸乙酯和0.1～0.5份硅烷偶联剂置于搅拌装置中，搅拌混合；（2）待搅拌混合完成后，收集混合液并置于45～50℃下旋转蒸发处理，再在室温下静置陈化6～8h，得溶胶液。
通过采用上述技术方案，由于本申请在制备二氧化硅溶胶的过程中，优化二氧化硅颗粒的固含量，防止硅溶胶内部固含量过高导致体系官能度升高，降低高官能度的胶黏剂体系在固化之后会产生较高的内应力，从而提高胶黏剂胶接强度。
进一步地，所述包覆层为改性玻璃纤维布，所述改性玻璃纤维布采用以下方法制成：（1）按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、10～15份玻璃纤维布和3～8份纤维素纳米晶置于搅拌装置中，在75～80℃下搅拌25～30min；（2）取出玻璃纤维布并将其置于45～50℃下干燥6～8h，得改性玻璃纤维布。
通过采用上述技术方案，由于本申请采用纤维素纳米晶材料对玻璃纤维布进行改性处理，有效提高其与胶黏剂材料的的界面结合强度，改善了包覆层与粘结层之间的结合性能，由于纤维素纳米晶体是天然可再生的纳米晶体，对人体无害且表面有大量羟基，既可与玻璃纤维表面的硅羟基作用，也能参与到胶黏剂材料的固化反应中，进一步提高包覆层和粘结层结合强度，从而提高了本申请采用的修复材料的修复性能。
进一步地，步骤（2）所述纤维素纳米晶为经羧基化改性纤维素纳米晶，所述羧基化改性纤维素纳米晶采用以下方法制成：（1）按质量比1:8，将纤维素纳米晶添加至盐酸中，搅拌混合并置于超声分散，得分散液；（2）将分散液置于90～100℃下加热处理，离心分离并收集下层沉淀，取下层沉淀并浸泡在过硫酸铵溶液中，搅拌混合并保温反应，离心分离并取下层沉淀，真空冷冻干燥，得羧基化改性纤维素纳米晶。
通过采用上述技术方案，本申请通过对纤维素纳米晶进行羧基改性处理，在较好地保存纤维素纳米晶的固有的结构优点同时，改善现有的纤维素纳米晶由于其表面的众多羟基导致其分散性能不佳的缺陷，同时由于纤维素纳米晶表面电荷有限，羟基的反应活性不高，通过羧基表面改性改善其亲水性、相容性、表面电荷特性和反应活性，进一步改善了纤维素纳米晶材料在玻璃纤维布表面的分散性能。
第二方面，本申请提供一种应用排水管内衬材料的修复方法，所述的排水管内衬修复材料，所述排水管内衬修复步骤包括：S1、将破裂的管道内壁表面清理后，自然晾干并将粘结层涂覆至管道内壁裂缝；S2、待粘结层涂覆完成后，再将包覆层覆盖在所述涂覆树脂层，采用紫外灯照射处理，得固化包覆层；S3、再在固化包覆层表面涂覆保护层，控制保护层涂覆厚度为粘结层涂覆厚度的1/2，待涂覆完成后，再采用紫外灯照射固化处理，待保护层完全固化后，即可完成排水管内衬修复。
通过采用上述技术方案，由于本申请将多层包覆的方案对管道内壁进行有效的修复，改善传统单层包覆结构寿命不佳的问题，本申请通过紫外光固化的方案使多层包覆的结构形成良好的结合，进一步改善了传统方案中修复管道内壁后的结构性能，提高了修复效率，降低了修复的成本。
进一步地，所述粘结层厚度为4～6mm，包覆层厚度为3～5mm，保护层厚度为2～3mm。
通过采用上述技术方案，由于本申请优化各层的厚度，改善粘结层的厚度，使其有效兼顾渗透性和强度，通过包覆层厚度的优化，使其在粘结层表面形成良好结合的同时，有效提高修复的效果，最后优化后的保护层结构，使其能有效透过紫外光并形成良好的固化效果，进而有效提高修复效率，降低修复的成本。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
第一、本申请采用多层包覆的方案改善传统单层粘接的方案进行修复，先通过粘结层封堵缝隙和损毁部分，经玻璃纤维布包覆后，再在保护层的保护作用下，浸润玻璃纤维布，从而提高了修复材料的强度，改善了修复材料与管道内壁的结合性能，同时本申请采用紫外光固化的方案进行固化处理，通过光引发剂引发体系中活性单体或聚合物的聚合、交联，从而使体系由液态涂层瞬间变成固态涂层，改善传统树脂固化的条件，从而进一步改善了修复材料的修复效果，提高了修复材料的使用寿命。
第二、本申请采用添加硅溶胶材料至胶黏剂中，一方面，硅溶胶杂化的胶黏剂中含有大量的Si-OH基团，可以在基材的表面吸附形成氢键或进一步缩合而形成化学键，从而增强了胶黏剂和基材之间的相互作用，提高了胶黏剂的结合强度，另一方面，硅溶胶的添加，使胶黏剂材料的渗透性能进一步加强，有效渗透至孔隙内部并与孔隙内壁表面形成良好的结合作用，使其作为一种良好的界面层结构，从而有效提高了粘结层与管道内壁的结合性能。
第三、本申请采用纤维素纳米晶材料对玻璃纤维布进行改性处理，有效提高其与胶黏剂材料的的界面结合强度，改善了包覆层与粘结层之间的结合性能，由于纤维素纳米晶体是天然可再生的纳米晶体，对人体无害且表面有大量羟基，既可与玻璃纤维表面的硅羟基作用，也能参与到胶黏剂材料的固化反应中，进一步提高包覆层和粘结层结合强度，从而提高了本申请采用的修复材料的修复性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例中，所用的仪器设备如下所示，但不以此为限：
机器：电子万能试验机；冷冻箱。
实施例
制备例1
胶黏剂制备：将100g四甲基溴化铵、500g对羟基苯甲醚添加至1000g丙烯酸中，搅拌混合得混合液，将100g混合液添加至500g四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，在85℃下保温反应至反应液酸酯降低至5mgKOH/L后，静置冷却至室温，得预聚体1；
溶胶液制备：分别称量450g质量分数0.5％盐酸、100g正硅酸乙酯和1g硅烷偶联剂置于搅拌装置中，搅拌混合并静置陈化6h，得固含量10％的陈化溶胶液1。
制备例2
胶黏剂制备：将150g四甲基溴化铵、550g对羟基苯甲醚添加至1000g丙烯酸中，搅拌混合得混合液，将100g混合液添加至620g四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，在90℃下保温反应至反应液酸酯降低至6mgKOH/L后，静置冷却至室温，得预聚体2；
溶胶液制备：分别称量475g质量分数0.5％盐酸、125g正硅酸乙酯和2g硅烷偶联剂置于搅拌装置中，搅拌混合并静置陈化7h，得固含量12％的陈化溶胶液2。
制备例3
胶黏剂制备：将200g四甲基溴化铵、600g对羟基苯甲醚添加至1000g丙烯酸中，搅拌混合得混合液，将100g混合液添加至800g四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，在95℃下保温反应至反应液酸酯降低至8mgKOH/L后，静置冷却至室温，得预聚体3；
溶胶液制备：分别称量500g质量分数0.5％盐酸、150g正硅酸乙酯和5g硅烷偶联剂置于搅拌装置中，搅拌混合并静置陈化8h，得固含量15％的陈化溶胶液3。
实施例1
分别称量450g预聚体1、100g陈化溶胶液1和10g光引发剂置于均质机中，均质处理并收集均质混合液；
将100g纤维素纳米晶添加至800g 0.5mol/L盐酸中，搅拌混合并置于200W下超声分散10min，得分散液并置于90℃下油浴加热处理，离心分离并收集下层沉淀，取下层沉淀并浸泡在0.05mol/L的过硫酸铵溶液中，搅拌混合并置于75℃下保温反应25min，离心分离并取下层沉淀，真空冷冻干燥，得改性颗粒；
分别称量450g无水乙醇、100g玻璃纤维布和30g改性颗粒置于搅拌装置中，在75℃下搅拌25min，取出玻璃纤维布并置于45℃下干燥6h，得改性玻璃纤维布；
将破裂的管道内壁表面清理后，将均质混合液涂覆至，管道内壁裂缝处理，控制涂覆厚度为4mm，待涂覆完成后，再将改性玻璃纤维布覆盖在所述涂覆树脂层，控制改性玻璃纤维布厚度为3mm，在500W下紫外固化8min后，再在改性玻璃纤维布表面涂覆一层均质混合液，再在500W下紫外固化6min，控制涂覆厚度为2mm，待固化完成后，即可完成对排水管内衬裂缝的修补工作。
实施例2
分别称量475g预聚体2、125g陈化溶胶液2和15g光引发剂置于均质机中，均质处理并收集均质混合液；
将100g纤维素纳米晶添加至800g 0.5mol/L盐酸中，搅拌混合并置于250W下超声分散12min，得分散液并置于95℃下油浴加热处理，离心分离并收集下层沉淀，取下层沉淀并浸泡在0.05mol/L的过硫酸铵溶液中，搅拌混合并置于77℃下保温反应27min，离心分离并取下层沉淀，真空冷冻干燥，得改性颗粒；
分别称量475g无水乙醇、120g玻璃纤维布和50g改性颗粒置于搅拌装置中，在77℃下搅拌27min，取出玻璃纤维布并置于47℃下干燥7h，得改性玻璃纤维布；
将破裂的管道内壁表面清理后，将均质混合液涂覆至，管道内壁裂缝处理，控制涂覆厚度为5mm，待涂覆完成后，再将改性玻璃纤维布覆盖在所述涂覆树脂层，控制改性玻璃纤维布厚度为4mm，在620W下紫外固化10min后，再在改性玻璃纤维布表面涂覆一层均质混合液，再在700W下紫外固化7min，控制涂覆厚度为2mm，待固化完成后，即可完成对排水管内衬裂缝的修补工作。
实施例3
分别称量500g预聚体3、150g陈化溶胶液3和20g光引发剂置于均质机中，均质处理并收集均质混合液；
将100g纤维素纳米晶添加至800g 0.5mol/L盐酸中，搅拌混合并置于300W下超声分散15min，得分散液并置于100℃下油浴加热处理，离心分离并收集下层沉淀，取下层沉淀并浸泡在0.05mol/L的过硫酸铵溶液中，搅拌混合并置于80℃下保温反应30min，离心分离并取下层沉淀，真空冷冻干燥，得改性颗粒；
分别称量500g无水乙醇、150g玻璃纤维布和80g改性颗粒置于搅拌装置中，在80℃下搅拌30min，取出玻璃纤维布并置于50℃下干燥8h，得改性玻璃纤维布；
将破裂的管道内壁表面清理后，将均质混合液涂覆至，管道内壁裂缝处理，控制涂覆厚度为6mm，待涂覆完成后，再将改性玻璃纤维布覆盖在所述涂覆树脂层，控制改性玻璃纤维布厚度为5mm，在800W下紫外固化15min后，再在改性玻璃纤维布表面涂覆一层均质混合液，再在800W下紫外固化8min，控制涂覆厚度为3mm，待固化完成后，即可完成对排水管内衬裂缝的修补工作。
实施例4
实施例4中未采用纳米二氧化硅溶胶改性粘结层，其余条件和组分均和实施例1的组分比例相同。
实施例5
实施例5中采用未改性处理的玻璃纤维布制备包覆层，其余条件和组分均和实施例1的组分比例相同。
性能检测试验
分别对实施例1～5制备的修复材料的力学性能和耐久性能进行测试。
检测方法/试验方法
（1）力学性能：
正拉试验主要参考GB 50550-2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》进行有关试件的制备和测试：先浇铸成型混凝土基底试块，试块尺寸应为70mm×70mm×40mm，强度等级为C40，试件浇铸成型后应经过28d标准养护，在试块使用前，应对试块表面进行切槽，切槽围成的方形平面的净尺寸应为40mm×40mm，并应位于试块中心。接着对试块的粘接面进行表面处理，去除浮浆。然后利用本申请制备的胶黏剂将标准钢块与混凝土试块粘接起来，经光固化后，在电子万能试验机上进行试验。
（2）耐久性能测试：
混凝土和修复材料的耐久性能参考JTJ/T 271-1999《港口工程混凝土粘接修补技术规程》进行有关试件的制备和测试。首先按规定制作尺寸为l00mm×l00mm×100mm的混凝土试件。试件应在1天后拆模，然后标准养护13d，然后在温度为23±1℃，相对湿度为45%～50%的环境下，风干14d。接着采用打磨或喷砂的方式对混凝土顶面进行表面处理，并保持干净和干燥状态。光固化完成后，试件进行高低温循环试验。先放置于﹣20±2℃的冷冻箱中，24h 后取出，再放置23±1℃的室内条件下，保持 24h，这样作为1个试验循环，查看环氧砂浆与混凝土的开裂或剥离时循环10次后合不合格。当2个试件上混凝土之间均不发生剥离，或在交界面附近的混凝土不出现水平裂缝时，该修补材料与混凝土热相容性应评定为合格。
具体检测结果如下表表1所示：
表1实施例1～5性能检测表
Figure 46124DEST_PATH_IMAGE002
参考表1的性能检测对比可以发现：
将实施例1进行性能对比，实施例1～3中实施例2的力学性能最为优异，说明实施例2各项参数设计合理且具有良好的力学性能和耐久性能，说明本申请采用的方案能进一步改善了修复材料的修复效果，提高了修复材料的使用寿命。
将实施例1～3和实施例4进行性能对比，由于实施例4未采用纳米二氧化硅溶胶改性粘结层，其力学性能有显著降低，这说明本申请添加硅溶胶材料至胶黏剂有效渗透并与管道内壁形成良好的结合作用，使其作为一种良好的界面层结构，从而有效提高了粘结层与管道内壁的结合性能。
将实施例1～3和实施例5进行性能对比，由于实施例5采用未改性处理的玻璃纤维布制备包覆层，其力学性能也有明显下降，这说明本申请通过对玻璃纤维布进行改性处理，提高其与胶黏剂材料的的界面结合强度，改善了包覆层与粘结层之间的结合性能，进一步提高包覆层和粘结层结合强度，从而提高了本申请采用的修复材料的修复性能。
对比例
对比例1～3
对比例1～3中直接采用等质量的二氧化钛溶胶代替实施例1～3中的纳米二氧化硅溶胶，与实施例1～3中分别对应的对比例1～3，其条件和组分比例相同。
对比例4～6
对比例4～6中将实施例1～3中采用的二氧化硅的固含量调整为5％，与实施例1～3中分别对应的对比例4～6，其条件和组分比例相同。
对比例7～9
对比例7～9中将实施例1～3中采用的二氧化硅的固含量调整为20％，与实施例1～3中分别对应的对比例7～9，其条件和组分比例相同。
对比例10～12
对比例10～12中在采用淀粉纳米晶代替本申请采用的纤维素纳米晶对玻璃纤维布进行改性，与实施例1～3中分别对应的对比例10～12，其条件和组分比例相同。
具体检测结果如下表表2所示：
表2对比例1～12性能检测表
Figure 946952DEST_PATH_IMAGE004
参考表2的性能检测对比可以发现：
由对比例1～3与实施例1～3进行对比，从表2中可发现，力学性能和耐久性能均显著下降，这说明本申请采用添加硅溶胶材料至胶黏剂中，一方面，硅溶胶杂化的胶黏剂中含有大量的Si-OH基团，可以在表面吸附形成氢键或进一步缩合而形成化学键，从而增强了胶黏剂和基材之间的相互作用，提高了胶黏剂的结合强度，另一方面，硅溶胶的添加，使胶黏剂材料的渗透性能进一步加强，有效渗透并与管道内壁形成良好的结合作用，使其作为一种良好的界面层结构，从而有效提高了粘结层与管道内壁的结合性能。
将对比例4～9和实施例1～3进行对比可以发现，由于对比例4～9中调整了二氧化硅溶胶的添加比例，且其耐久性能和力学性能均有所下降，这说明本申请优化二氧化硅颗粒的固含量，防止硅溶胶内部固含量过高导致体系官能度升高，降低高官能度的胶黏剂体系在固化之后会产生较高的内应力，从而提高胶黏剂胶接强度。
将对比例10～12与实施例1～3进行性能对比可以发现，由于对比例10～12中采用了淀粉纳米晶代替本申请采用的纤维素纳米晶对玻璃纤维布进行改性，且其力学性能和耐久性能均有所下降，这说明本申请采用的纤维素纳米晶材料对玻璃纤维布进行改性处理，提高其与胶黏剂材料的的界面结合强度，改善了包覆层与粘结层之间的结合性能，从而进一步提高包覆层和粘结层结合强度，从而提高了本申请采用的修复材料的修复性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种排水管内衬修复材料，其特征在于，所述排水管内衬修复材料包括由内向外依次包覆的粘结层、包覆层和保护层，所述粘结层和保护层均由下列重量份物质组成：
45～50份树脂预聚体；
1～2份光引发剂。
2.根据权利要求1所述的一种排水管内衬修复材料，其特征在于，所述树脂预聚体采用以下方法制成：
（1）按质量比1～2：5～6：10，将四甲基溴化铵、对羟基苯甲醚添加至丙烯酸中，搅拌混合得混合液；
（2）再按质量比1:5～8，将混合液添加至四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，在85～95℃下保温反应，静置冷却至室温，得预聚体。
3.根据权利要求1所述的一种排水管内衬修复材料，其特征在于，所述粘结层和所述保护层均还包括溶胶液，所述溶胶液为纳米二氧化硅溶胶。
4.根据权利要求3所述的一种排水管内衬修复材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅溶胶采用以下方法制成：
（1）按重量份数计，分别称量45～50份质量分数0.5％盐酸、10～15份正硅酸乙酯和0.1～0.5份硅烷偶联剂置于搅拌装置中，搅拌混合；
（2）待搅拌混合完成后，收集混合液并置于45～50℃下旋转蒸发处理，再在室温下静置陈化6～8h，得溶胶液。
5.根据权利要求1所述的一种排水管内衬修复材料，其特征在于，所述包覆层为改性玻璃纤维布，所述改性玻璃纤维布采用以下方法制成：
（1）按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、10～15份玻璃纤维布和3～8份纤维素纳米晶置于搅拌装置中，在75～80℃下搅拌25～30min；
（2）取出玻璃纤维布并将其置于45～50℃下干燥6～8h，得改性玻璃纤维布。
6.根据权利要求5所述的一种排水管内衬修复材料，其特征在于，步骤（2）所述纤维素纳米晶为经羧基化改性纤维素纳米晶，所述羧基化改性纤维素纳米晶采用以下方法制成：
（1）按质量比1:8，将纤维素纳米晶添加至盐酸中，搅拌混合并置于超声分散，得分散液；
（2）将分散液置于90～100℃下加热处理，离心分离并收集下层沉淀，取下层沉淀并浸泡在过硫酸铵溶液中，搅拌混合并保温反应，离心分离并取下层沉淀，真空冷冻干燥，得羧基化改性纤维素纳米晶。
7.一种排水管内衬修复方法，其特征在于：采用权利要求1～6任一项所述的排水管内衬修复材料，所述排水管内衬修复步骤包括：
S1、将破裂的管道内壁表面清理后，自然晾干并将粘结层涂覆至管道内壁裂缝；
S2、待粘结层涂覆完成后，再将包覆层覆盖在所述涂覆树脂层，采用紫外灯照射处理，得固化包覆层；
S3、再在固化包覆层表面涂覆保护层，控制保护层涂覆厚度为粘结层涂覆厚度的1/2，待涂覆完成后，再采用紫外灯照射固化处理，待保护层完全固化后，即可完成排水管内衬修复。
8.根据权利要求7所述的一种排水管内衬修复方法，其特征在于，所述粘结层厚度为4～6mm，包覆层厚度为3～5mm，保护层厚度为2～3mm。
CN202011483387.2A 2020-12-16 2020-12-16 一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法 Active CN112555563B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011483387.2A CN112555563B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011483387.2A CN112555563B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112555563A true CN112555563A (zh) 2021-03-26
CN112555563B CN112555563B (zh) 2023-11-03

Family

ID=75063834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011483387.2A Active CN112555563B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112555563B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114101011A (zh) * 2021-11-11 2022-03-01 泸州北方化学工业有限公司 裂隙封堵修复方法
CN114260148A (zh) * 2022-01-25 2022-04-01 佛光装备制造(洛阳)有限公司 大板方舱壁板局部修复装置
TWI831311B (zh) * 2022-07-29 2024-02-01 東恆昇實業有限公司 管路補強結構及其方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980076513A (ko) * 1997-04-10 1998-11-16 권태주 노후관 보수용 라이너 및 라이너 피복방법
DE102007038196A1 (de) * 2007-08-14 2009-02-19 Brandenburger Patentverwertung GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Wilhelm Leo Betz, 76887 Bad Bergzabern) Verfahren zum Sanieren von Abzweigleitungen in Kanalrohren
US20130291987A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Brandenburger Patentverwertung Gdbr Tubular liner for the rehabilitation of defective sewers with an integral longitudinal pull strap and reinforcing layer
CN104312192A (zh) * 2014-10-27 2015-01-28 武汉理工大学 一种紫外光固化结构修复用复合材料预浸料及其制备方法
CN105131529A (zh) * 2015-09-23 2015-12-09 北京化工大学 纤维表面涂覆纤维素纳米晶用于多尺度增强复合材料的制备方法
CN106784546A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 中国科学院长春应用化学研究所 一种纤维素纳米纤维增强的微孔膜、微孔复合膜及其制备方法、应用
CN106958718A (zh) * 2017-04-25 2017-07-18 天津环通管道清洗有限公司 一种管道内衬修复方法
CN107056954A (zh) * 2017-03-22 2017-08-18 青岛科技大学 一种高效的纤维素纳米晶制备方法
CN107473659A (zh) * 2017-08-31 2017-12-15 武汉理工大学 一种改性纤维素纳米晶增强水泥净浆材料及其制备方法
CN207796400U (zh) * 2017-11-23 2018-08-31 广州易探地下管道检测技术服务有限公司 一种管道修复内衬
CN109386686A (zh) * 2017-08-12 2019-02-26 浙江景迈环境工程有限公司 一种排水管道非开挖局部紫外光固化修复工艺
CN109868068A (zh) * 2019-01-28 2019-06-11 济南晟林伟业工贸有限公司 一种紫外光固化玻璃修补胶
CN110039797A (zh) * 2019-05-20 2019-07-23 南通纽佩普管道合伙企业(有限合伙) 一种紫外光固化管道材料制造工艺

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980076513A (ko) * 1997-04-10 1998-11-16 권태주 노후관 보수용 라이너 및 라이너 피복방법
DE102007038196A1 (de) * 2007-08-14 2009-02-19 Brandenburger Patentverwertung GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Wilhelm Leo Betz, 76887 Bad Bergzabern) Verfahren zum Sanieren von Abzweigleitungen in Kanalrohren
US20130291987A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Brandenburger Patentverwertung Gdbr Tubular liner for the rehabilitation of defective sewers with an integral longitudinal pull strap and reinforcing layer
CN104312192A (zh) * 2014-10-27 2015-01-28 武汉理工大学 一种紫外光固化结构修复用复合材料预浸料及其制备方法
CN105131529A (zh) * 2015-09-23 2015-12-09 北京化工大学 纤维表面涂覆纤维素纳米晶用于多尺度增强复合材料的制备方法
CN106784546A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 中国科学院长春应用化学研究所 一种纤维素纳米纤维增强的微孔膜、微孔复合膜及其制备方法、应用
CN107056954A (zh) * 2017-03-22 2017-08-18 青岛科技大学 一种高效的纤维素纳米晶制备方法
CN106958718A (zh) * 2017-04-25 2017-07-18 天津环通管道清洗有限公司 一种管道内衬修复方法
CN109386686A (zh) * 2017-08-12 2019-02-26 浙江景迈环境工程有限公司 一种排水管道非开挖局部紫外光固化修复工艺
CN107473659A (zh) * 2017-08-31 2017-12-15 武汉理工大学 一种改性纤维素纳米晶增强水泥净浆材料及其制备方法
CN207796400U (zh) * 2017-11-23 2018-08-31 广州易探地下管道检测技术服务有限公司 一种管道修复内衬
CN109868068A (zh) * 2019-01-28 2019-06-11 济南晟林伟业工贸有限公司 一种紫外光固化玻璃修补胶
CN110039797A (zh) * 2019-05-20 2019-07-23 南通纽佩普管道合伙企业(有限合伙) 一种紫外光固化管道材料制造工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114101011A (zh) * 2021-11-11 2022-03-01 泸州北方化学工业有限公司 裂隙封堵修复方法
CN114101011B (zh) * 2021-11-11 2023-01-24 泸州北方化学工业有限公司 裂隙封堵修复方法
CN114260148A (zh) * 2022-01-25 2022-04-01 佛光装备制造(洛阳)有限公司 大板方舱壁板局部修复装置
TWI831311B (zh) * 2022-07-29 2024-02-01 東恆昇實業有限公司 管路補強結構及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112555563B (zh) 2023-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112555563A (zh) 一种排水管内衬修复材料和应用其的修复方法
CN104179128B (zh) 混凝土桥墩的加固方法
CN104633378B (zh) 一种紫外线固化软管内衬修复旧管道的工艺
CN111253132B (zh) 一种非开挖井室箱涵管道离心喷涂用聚合物环氧树脂组合砂浆专用材料
CN112500038B (zh) 一种在役排水管道非开挖喷塑修复材料及制备方法
WO2006034653A1 (fr) Composite de fibre de carbone permettant de reparer et de renforcer les conduites presentant des defectuosites et procede d'application
CN101344208B (zh) 一种修复管道的方法及其专用修复材料体系
CN104534221A (zh) 一种用复合材料对管道补强修复的方法
CN109058648B (zh) 一种用复合材料对表面损伤连续管补强修复的方法
EA024617B1 (ru) Композиция покрывной шпатлевки
CN109626887B (zh) 一种高强抗冻混凝土修补砂浆及其制备方法
CN112079596B (zh) 一种适用于墙体裂缝的补强修复方法
CN112358233B (zh) 一种环氧混凝土及混凝土基面修复加固方法
CN104193406A (zh) 一种建筑工程钢筋混凝土结构的修补方法
CN113387667A (zh) 抗渗水泥砂浆及其应用
CN106316227A (zh) 砖石结构古建筑修复用粘合材料及制备方法
CN107504318A (zh) 一种纤维布复合材料修复加固地下圆形大管道的方法
CN113980428B (zh) 一种压力管道非开挖修复材料、制备方法及修复工艺
CN112480885A (zh) 一种钻井液用桥堵增效剂
CN112279604A (zh) 检查井喷涂修复材料及喷涂修复工艺
CN113149561B (zh) 一种混凝土烟囱和冷却塔的结构修复加固材料及其应用
CN112323623B (zh) 一种钢桥桥面铺装结构及其铺装工艺
RU2235936C2 (ru) Способ образования многослойной трубы из стальных полос и многослойная труба
CN113213852A (zh) 一种具有超强疏水性和柔韧性的高强灌浆料及其制备方法
CN110805743A (zh) 一种水下立管维修方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant