混凝土水池玻璃鋼內襯的制作及應用

摘 要:本文探討了從原材料選擇,結構層次設計,施工方法和質量檢查等整個混凝土水池內襯的制作工藝和應用情況。
  在工業廢水或污水處理中,常用混凝土水池存放這些待處理或正在處理的廢(污)水。這些廢(污)水一般都有一定的酸性或堿性,對水池壁面有較強的侵蝕,通過合理設計和按正確的工藝方法制作的玻璃鋼內襯具有良好的耐腐防滲性能,是一種理想的水池防腐內襯。結合實際經驗,本文探討了混凝土水池玻璃鋼內襯和制作工藝。

1 主要原材料的選用

1.1 樹脂的選用
1.1.1 界面樹脂 界面樹脂處在水池壁表面與玻璃鋼層之間,為避免出現界面分層,要求界面樹脂對水泥面和玻璃鋼面都有較高的粘接強度.由于界面樹脂同時填滿壁面的縫隙和微孔并形成致密的防滲層,起著后一道“防線”作用。因而還應有較好的耐腐性.對于存放溫差較大的介質的水池,要求界面樹脂有較小的熱應力,以避免冷熱交變造成樹脂層龜襲。表1中列出了部分樹脂冷熱交變試驗結果。
  根據上述要求,綜合分析各種樹脂的基本性能,我們一般采用環氧樹脂或環氧酚醛樹脂作界面樹脂。

1.1.2 基體樹脂 玻璃銅中的基體樹脂通過各種成型工藝填滿玻纖制品的空隙并將其粘結成一個整體,樹脂粘度應適中以利于成型并有良好的粘接性能,固化后的樹脂應有較好的耐腐蝕性。由于水池多在室外。還要求樹脂能夠常溫固化,我們常采用的樹脂有不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂或環氧酚醛樹脂。這些樹脂的基本性能及耐腐性分別見表2,表3,表4。

  從表4中可見,901、902有一定的耐酸性,但不耐堿,197耐堿性優異.MFE―3和E―44有較好的耐酸耐堿性。綜合表2,3,4中情況,并結合施工工藝性,對一般性酸性介質采用901、902。對堿性介質,采用197。對于酸堿性較強的介質,則多采用MFE―3或E44。
1.2 增強材料 主要有玻璃布和玻璃氈,依據化學成份不同分中堿纖維和無堿纖維。其中中堿纖維的堿金屬氧化物含量為12±0.5%,無堿纖維堿金屬氧化物含量為0.5±0.1%。中堿纖維較無堿纖維有更好的耐酸性(見表5)且價格低廉,是常用增強材料,無堿纖維耐堿性好且強度較高。但價格較高,多用于堿性介質。

  常見玻璃布的基本性能見表6。

1.3 填料 在配制樹脂膩子中需用一定量的填料配制。對于玻璃鋼層,為了降低成本,增加玻璃鋼層耐磨性和耐熱性。降低收縮率。有時也加入適量的填料,常用填料的基本性能見表7。

2 玻璃鋼內襯的結構層次設計

  玻璃鋼內襯的主要功能是阻止存放介質滲透到水池內壁表面,這就要求內襯既要有一定力學強度,又具有較好的耐腐防滲性。針對這一點,我們將內襯分為三個結構層次。即:層為界面層,該層由界面樹脂構成,其作用是將玻璃鋼層與水池表面粘結成整體,阻止已滲入玻璃鋼層的介質進一步向水池表面滲進。第二層是玻璃鋼結構層,由玻璃布浸漬基體樹脂后貼合而成,其作用是賦予整個內襯以較高的力學強度,緩沖內襯面層與水池表面的應力作用。第三層為面層,該層是內襯防滲的關鍵,是道“防線,一般由0.10―0.16mm平紋玻璃布或表面氈(型號CKT)浸漬基體樹脂構成。它通過形成富樹脂層來起耐腐防滲作用。
  實踐表明,上述三個層次的組合,綜合了經濟性和實用性,是一種較為合理的設計。

3 施工方法,它包括下述工序

3.1 水池表面處理 用鏟刀除去表面浮層后,用砂紙打磨表面,清洗并干燥后。用樹脂膩子補平凹凸處,固化后打磨平整。
3.2 涂刷界面樹脂 用丙酮擦洗一遍表面,涂刷界面樹脂膠,厚度控制在0.10―0.20mm。
3.3 貼布 界面樹脂初步固化后,用丙酮擦一遍。然后即可鋪貼浸漬過樹脂的玻璃布。其中層宜用0.10―0.20mm細布,以后用0.4mm粗布。布幅間搭接20―40mm并依次錯開。布的層效根據設計厚度計算得到,計算公式為

式中:
  N――布層數
  T――玻璃鋼結構層厚度,mm
  τ――玻璃鋼結構層中樹脂與纖維重量比一般控制在1:1
  G――布的單位重量,g/m2  
  K――玻璃布的厚度系數,為0.394
  K樹脂――樹脂的厚度系數,為0.909
  如果結構層較厚(2mm以上),我們多采用分步成型,即每次貼1―2mm(3―5層),初步固化后再貼1―2mm,如此反夏至規定厚度(層次)。
3.4 面層制作結構層固化后,修補表面并刮1―2遍膩子以提高密實性,然后貼1―2層0.1mm平紋布或1―2層表面氈并吃透樹脂。固化后再涂刷1―2遍樹脂膠。
3.5 固化 完成面層制作后,完成后固化,其常溫固化周期不少于一周。

4 質量檢驗

  為便于檢驗玻璃鋼層質量,在制作玻璃鋼內襯同時,采用相同材料和工藝制作玻璃鋼樣品二塊,其尺寸取200×200mm,按相同條件固化。測定其樹脂含量及固化度。同時目測檢驗內襯表面有無明顯缺陷如氣泡,裂紋,凹凸和分層等。

5 應用情況及結語

  采用上述工藝,我們分別為一些廠家制作了水池玻璃鋼內襯。如為馬鞍山市宏大軋鋼廠酸洗廢液中和池制作的玻璃鋼內襯,采用了環氧樹脂作界面樹脂,MFE―3做玻璃鋼基體樹脂和面層樹脂,結構層采用了0.4mm中堿無捻布。面層采用了0.1mm中堿無捻細布,填料采用了鑄石粉,常溫固化。使用至今已二年有余,仍完好無損。再如為市化工廠工業廢水處理池(內含5%左右硫酸,我們采用環氧E44做界面樹脂902作結構層基體樹脂,MFE―3作面層樹脂,表面采用了表面氈,結構層用中堿布。常溫固化,使用已三年仍基本完好。
  綜上所述,采用玻璃鋼作為水池內襯,只要材料選擇得當,工藝設計合理,是一個切實有效的防腐方法。