【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层。
技术介绍
1、混凝土衬砌的渠道表面的光滑度受施工工艺和环境影响较大，渠道的过水糙率难以保证，长期运行后的结构碳化也会带来渠道表面糙率的增加，降低渠道过水能力。随着结构老化，渠道长期运行出现的碳化筋网锈蚀、渠身开裂渗水等病害，修复也较为复杂且耗时。
2、随着水工新材料、新工艺的发展，利用表面涂层来降低输水结构糙率的方法逐渐被采用。涂层固化后形成全封闭的防护层，既可对混凝土进行整体保护，使其免遭外界碳化侵害和冻融剥蚀，还能有效降低混凝土糙率，大幅提高工程输水过流能力。
3、目前，水利工程中常用的混凝土涂层有：环氧类涂料、氯化橡胶类涂料、丙烯酸涂料、聚酯树脂等，将以上涂料通过刷涂、喷涂方式涂覆在混凝土表面，使混凝土表面形成一层致密的保护膜，将混凝土与外界水气隔离，该类涂层虽然具有一定的降糙功能，还具有一定的防水效果，但无法达到疏水效果，且不具备抗冰冻害的能力。
4、近年来，随着科技的不断进步，疏水涂层在管道输送领域的应用取得了显著的发展。这种涂层以有机硅（部分含氟）作为主要成膜材料，充分利用了硅烷、硅氧烷等化合物具有的低表面能特性，使接触角达到110°，从而展现出卓越的疏水效果。这一特性不仅能够减小流体在管道壁面上的切应变力，还有助于增大层流附面层的厚度，有效降低被防护物体壁面的糙率，进一步提升流体输送的效率。然而，尽管疏水涂层在管道领域的应用取得了显著成果，但针对渠系混凝土衬砌的无氟疏水涂层研究仍显不足。渠系混凝土衬砌因其特殊的
5、因此，开发一种适用于渠系混凝土衬砌的疏水涂层，为渠系混凝土衬砌提供提供更持久、更高效的保护和性能，同时也符合绿色环保的发展趋势显得尤为迫切和重要。
技术实现思路
1、针对现有的渠道衬砌混凝土涂层存在的耐水性、耐温性不足，糙率较高，以及环保性能不佳等缺陷和问题，本专利技术通过对环氧树脂进行改性，提供一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，该涂层具有高疏水性、低糙率、耐水浸、耐高温、耐冰冻、绿色环保等特点，可提高渠系输水能力，保护混凝土衬砌免受冻融损伤和侵蚀破坏，能显著提高渠系健康服役寿命。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，所述涂层由以下重量份的原料组成：水性环氧树脂100份、聚二甲基硅氧烷30-40份、微硅粉5-10份、增塑剂2-3份、固化剂2-3份。
3、进一步地，所述微硅粉微硅粉为粒径17-40nm二氧化硅（疏水性260型）与粒径1μm二氧化硅（球形）以1:1比例混合而成。
4、进一步地，所述增塑剂为二丁酯，固化剂为乙二胺。
5、进一步地，所述涂层配制过程包括以下步骤：
6、首先将水性环氧树脂与聚二甲基硅氧烷混合，并用磁力搅拌器搅拌10-15min至混合均匀，接着向混合物中加入微硅粉，再次搅拌15-20min；最后向上述混合物中加入增塑剂和固化剂，再经磁力搅拌器搅拌5-10min即可形成涂层浆料。
7、进一步地，所述涂层由以下重量份的原料组成：水性环氧树脂100份、聚二甲基硅氧烷30份、微硅粉5份、增塑剂2份、固化剂2份。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
9、本专利技术提供的渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，环氧树脂作为主要的成膜物质，具有较好的粘结性能，保障涂层与混凝土较好的粘结在一起；聚二甲基硅氧烷具有较低的表面能，通过引入聚二甲基硅氧烷，显著增强了涂层的疏水性能。聚二甲基硅氧烷具有极低的表面能，使得涂层表面能够形成一层稳定的疏水膜，从而大大降低水流与涂层表面的接触角，减少摩擦阻力，实现低糙率效果。
10、微硅粉的加入不仅提高了涂层的硬度和耐磨性，还增强了涂层与混凝土基材的附着力，微硅粉均匀地分散在环氧树脂中，构成微粗糙结构，增强涂层疏水性，同时确保涂层在长期使用过程中不易脱落。增塑剂的添加则有助于改善涂层的柔韧性和施工性能，使其更易于涂刷和养护。
11、本专利技术中使用的固化剂能够与环氧树脂发生化学反应，形成稳定的交联结构，从而提高涂层的耐水性和耐温性。这种化学反应使得涂层在恶劣环境下仍能保持稳定性能，不易受到破坏。
12、本专利技术在制备过程中严格控制原料的环保性能，确保涂层不含有害物质，对环境友好。同时，涂层制备方法简便，易于操作，降低了施工成本和时间成本。
13、本专利技术提供的改性过的环氧树脂配制而成的渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，通过与普通的环氧树脂进行相关的性能试验测试，能够得到本专利技术输水涂层具有高疏水性、低糙率、耐水浸、耐高温、耐冰冻、绿色环保等特点，从而能够提高渠系的输水能力，保护混凝土衬砌免受冻融损伤和侵蚀破坏，从而限制提高渠系健康服役寿命。
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1.一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，其特征在于：所述涂层由以下重量份的原料组成：水性环氧树脂100份、聚二甲基硅氧烷30-40份、微硅粉5-10份、增塑剂2-3份、固化剂2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，其特征在于：所述微硅粉为粒径17-40nm二氧化硅与粒径1μm二氧化硅以1:1比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，其特征在于：所述增塑剂为二丁酯，固化剂为乙二胺。
4.根据权利要求1所述的一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，其特征在于：所述涂层配制过程包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，其特征在于：所述涂层由以下重量份的原料组成：水性环氧树脂100份、聚二甲基硅氧烷30份、微硅粉5份、增塑剂2份、固化剂2份。
【技术特征摘要】
1.一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，其特征在于：所述涂层由以下重量份的原料组成：水性环氧树脂100份、聚二甲基硅氧烷30-40份、微硅粉5-10份、增塑剂2-3份、固化剂2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种渠道衬砌混凝土用低糙率疏水涂层，其特征在于：所述微硅粉为粒径17-40nm二氧化硅与粒径1μm二氧化硅以1:1比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种渠道...
【专利技术属性】
技术研发人员：李陆明，周彦平，杜宗达，卢凤民，岳玉民，王长生，罗福生，杨峰，张佳男，许林军，刘晓东，袁舫，赵向峰，陈浩，陈国栋，张忠远，吕勤勤，李秋月，李汭烜，胡振伟，
申请(专利权)人：河南省水利科技应用中心，
类型：发明
国别省市：
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