1.本发明属于材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土材料、管材及制备方法。


背景技术：

2.随着城市化建设的进一步发展，地下管网的新建、检测与修复变得尤为重要。为了尽可能缩短施工周期，减少对路面的破坏，减轻对市民交通和生活环境的影响，非开挖技术越来越广泛地被运用于城市管网系统建设中。
3.其中顶管法作为一种非开挖的铺管方式，因其技术的优势，在大中型城市的使用越来越广泛。顶管施工面临的主要问题之一是管材的选用。现有管材种类繁多，性能各异，针对不同顶管作业正确选用合适的管材是提高顶管施工质量的重要因素。常用的管材有钢筋混凝土管、钢管、陶土管、球墨铸铁管、石棉水泥管、玻璃钢夹砂管及pvc-u管等。考虑微型顶管常用管径在dn300-600之间，管子埋深浅穿越土层复杂，对抗压耐磨等性能有一定要求；其中排水水管道对管材的抗腐蚀能力和表面光滑程度有更高要求。聚酯树脂混凝土管材是由不饱和聚酯树脂、骨料与硬化剂制成，其中聚酯树脂可大大增加管材其耐酸碱与抗腐蚀的性能，且树脂亦能增加管内壁平滑度、耐磨性及提高管材抗压强度，从而充分保证了产品的强度和刚度，也减轻了管材重量，方便施工作业。
4.不饱和聚酯树脂混凝土虽然固化时间短，抗压性能强，但是存在收缩性较大，韧性和抗变性能力较差等问题。目前常见的改进收缩性的方法有在体系中引入膨胀基团，即使用改性树脂。此方法效果虽然明显但是价格昂贵，原料来源困难，很难推广普及；其次是在体系中引入低收缩剂，但对体系的工艺性有一定影响。关于韧性的提高办法，专利cn 111087197 a公布的一种液态丁腈橡胶增韧不饱和聚酯树脂混凝土及制备方法，将丁腈橡胶加入不饱和聚酯体系，增加韧性，提高抗变形能力，但制备方法复杂，成本略高。专利cn 109400081 a所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板，将树脂骨料混合物和水泥浆分层叠加制备不饱和聚酯树脂/混凝土复合板，但强度达不到顶管管材要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种混凝土材料，以提高树脂混凝土管材的收缩性、韧性和抗变性能力。
6.为了达到上述目的，本发明提供了一种玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土材料，由以下组分按重量份制得：
7.聚酯树脂，70-80份；
8.环氧树脂，30-40份；
9.玻璃纤维，8-10份；
10.骨料，850-900份；
11.硬化剂，4-8份；
12.增韧剂，15-20份。
13.可选地，所述玻璃纤维的纤维长度为5mm-15mm。
14.可选地，所述骨料包括石英粉、石英砂或石英石中的任意一种或几种。
15.可选地，所述骨料由以下组分按重量份制得：
16.石英粉(140-200目)，3-4份；
17.石英石(1-4目)，6-8份；
18.石英石(4-8目)，2-3份；
19.石英砂(8-10目)，3-4份；
20.石英砂(10-12目)，2-3份；
21.石英砂(20-32目)，3-5份。
22.可选地，所述硬化剂包括多乙烯多胺和/或已二胺改性物。
23.可选地，所述增韧剂包括丁腈橡胶和/或聚醋酸乙烯。
24.本发明还提供了一种采用上述玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土材料制得的管材。
25.本发明还提供了一种制备上述玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土管材的方法，包括：
26.步骤一，将聚酯树脂、环氧树脂、硬化剂和增韧剂混合，获得树脂泥胶；
27.步骤二，加入骨料，搅拌后制成聚酯混凝土；
28.步骤三，加入玻璃纤维，搅拌均匀，注模成型；
29.步骤四，振动密实，常温下固化24h后脱模，再经80℃固化4h，获得所述管材。
30.本发明的有益效果为：
31.(1)本发明提供的混凝土材料通过聚酯树脂和环氧树脂的复配，制得的管材抗外压强度可达900kg/cm2以上，并能增加管材的耐酸碱和抗腐蚀性能，增加管材内壁的平滑度和耐磨性，充分保证了产品的强度和刚度，更适合排水管内含各类杂物的特点。
32.(2)玻璃纤维的加入能够提高混凝土的拉伸强度和弯曲强度。
33.(3)骨料采用不同目数的混合级配，能够减少单位体积中树脂的含量，增加强度、减少收缩，并能够减少树脂用量，降低成本。
34.(4)选用的固化剂毒性小、能够增加管材柔性。
附图说明
35.图1为本发明的提供的玻璃纤维增强聚酯/环氧树脂复配混凝土管材制备方法的流程图。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.实施例1
38.按以下重量份的组分配比，制备玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土材料：
39.聚酯树脂，80份；
40.环氧树脂，40份；
41.10mm的玻璃纤维，10份；
42.骨料，900份；
43.多乙烯多胺，8份；
44.丁腈橡胶，20份。
45.其中，骨料按以下重量份配比：
46.石英粉(140-200目)，3份；
47.石英石(1-4目)，6份；
48.石英石(4-8目)，2份；
49.石英砂(8-10目)，3份；
50.石英砂(10-12目)，2份；
51.石英砂(20-32目)，3份。
52.将上述材料按如下方法制备，以获得玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土管材，作为试件1：
53.步骤一，将聚酯树脂、环氧树脂、多乙烯多胺硬化剂和丁腈橡胶增韧剂混合，获得树脂泥胶；
54.步骤二，加入骨料，搅拌后制成聚酯混凝土；
55.步骤三，加入玻璃纤维，搅拌均匀，注模成型；
56.步骤四，振动密实，常温下固化24h后脱模，再经80℃固化4h，获得所述管材。
57.实施例2
58.制备玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土材料，与实施例1的区别在于：
59.聚酯树脂，70份；
60.环氧树脂，30份；
61.玻璃纤维，8份；
62.骨料，850份；
63.已二胺改性物，4份；
64.聚醋酸乙烯，15份。
65.将上述材料按实施例1的方法制备，以获得玻璃纤维增强聚酯-环氧树脂复配混凝土管材，作为试件2。
66.对比例1
67.制备混凝土材料，与实施例1的区别在于：
68.聚酯树脂，120份；
69.环氧树脂，0份。
70.将上述材料按实施例1的方法制备，以获得混凝土管材，作为试件3。
71.对比例2
72.制备混凝土材料，与实施例1的区别在于：不加入玻璃纤维。
73.将上述材料按实施例1的方法制备，以获得混凝土管材，作为试件4。
74.对比例3
75.制备混凝土材料，与实施例1的区别在于：骨料中仅包括石英砂(20-32目)。
76.将上述材料按实施例1的方法制备，以获得混凝土管材，作为试件5。
77.表1各试件强度性能对比
[0078] 压缩强度kg/cm2拉伸强度kg/cm2弯曲强度kg/cm2试件191090140试件289088134试件373076118试件485070105试件574068103
[0079]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。