一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材制造技术

本实用新型专利技术公开了一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材。它包括新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体，在新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体一端设置呈“F”型的插口钢环，另外一端设置承口钢环，所述的插口钢环与承口钢环是相配合适应的，插口钢环和承口钢环与新型钢筋混凝土管材本体内的预应力钢丝相连，在插口钢环的前端周侧面上设有两个能装橡胶圈的凹槽环，凹槽环中装填橡胶圈，形成双橡胶圈，在靠近插口钢环端部处设有接头实验进水孔。本实用新型专利技术的新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材具有壁厚小、重量小、成本较低、操作简便，耐久性、密封性、稳定性好，抗腐蚀性能强，抗渗能力强的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材。它包括新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体，在新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体一端设置呈“F”型的插口钢环，另外一端设置承口钢环，所述的插口钢环与承口钢环是相配合适应的，插口钢环和承口钢环与新型钢筋混凝土管材本体内的预应力钢丝相连，在插口钢环的前端周侧面上设有两个能装橡胶圈的凹槽环，凹槽环中装填橡胶圈，形成双橡胶圈，在靠近插口钢环端部处设有接头实验进水孔。本技术的新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材具有壁厚小、重量小、成本较低、操作简便，耐久性、密封性、稳定性好，抗腐蚀性能强，抗渗能力强的优点。【专利说明】一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材
: 本技术属于给排水工程及水利工程领域，具体涉及一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材。
技术介绍
: 预应力钢筒混凝土管，简称PCCP，这种管材是在带钢筒的混凝土管芯上，环向缠绕预应力钢丝，最后在管外部施喷水泥砂浆保护层而制成的，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。管道接口采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头。预应力钢筒混凝土管(PCCP)具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比，PCCP具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行用度低，防渗漏效果好等优点。 目前预应力钢筒混凝土管材存在的突出问题是其结构形式，由于壁厚大、单节重量大，安装时对吊装设备要求高，工作面宽度要求较宽，且受周边环境影响较大；由于重量大、质地脆、切凿困难、运输及施工难度相对较大；由于防腐处理困难、混凝土耐腐蚀性能较差造成结构稳定性和耐久性较差等。根据《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008要求，混凝土结构的设计使用年限不低于50年，因此更要求我们从混凝土内部结构，管道防腐等性能等方面着手，解决目前预应力钢筒混凝土管存在的问题，从而研宄出可靠的、稳定的、满足设计使用年限要求的新型预应力钢筒混凝土管。 要改善混凝土材料管道的脆性，减轻其重量，需改变混凝土自身的特性，改变混凝土内部结构。由于原材料，制作工艺等方面的限制，混凝土内部存在大量的微裂缝及不均匀性，内部结构显得极端的复杂性，而改善混凝土的脆性也变得相对困难。国内外学者对混凝土的脆性进行了大量的研宄，从本质上讲，改善混凝土的脆性应寻找有效的方法，改善其内部结构，改善孔结构，降低孔隙率，改善水泥石与骨料过渡层的界面结构和性能，减少内部微裂缝，控制破坏时的微裂缝的开裂和扩展等。 要提高混凝土材料管道的结构稳定性和耐久性，需提高其抗腐蚀性能。引起混凝土材料管道腐蚀的原因是多种多样的，铺设环境中的含盐土壤(如S042_、Cl_、Mg2+含量高的土壤环境)、降雨渗滤、地下水渗入、沿海地区海水入侵、管内污水外渗、管道接头处存在的较强腐蚀环境、污水在管内滞留产生的腐蚀性气体(如H2S等)以及排水系统内部可能适宜硫酸盐菌生长的环境等。常规的混凝土管道防腐做法一般采用内衬PVC或橡胶材料，由于PVC、橡胶材料存在与混凝土连接不紧密及易老化等问题，运行一段时间后，内衬材料会脱落，从而使管道失去防腐性能；也有混凝土管道采用刷环氧防腐涂料(如环氧沥青等)，由于环氧涂层无透气性，所以施工时构件混凝土表面一定要干燥，否则涂层易鼓泡、剥落，一旦产生局部脱膜现象即造成防腐失败。
技术实现思路
: 本技术的目的是提供一种成本较低、操作简便、强度和耐久性好、抗渗能力强、防腐性能好、重量轻的新型预应力钢筒混凝土管材。 一种新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材，其特征在于，包括新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体，在新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体一端设置呈”F”型的插口钢环，另外一端设置承口钢环，所述的插口钢环与承口钢环是相配合适应的，插口钢环和承口钢环与新型钢筋混凝土管材本体内的预应力钢丝相连，在插口钢环的前端周侧面上设有两个能装橡胶圈的凹槽环，凹槽环中装填橡胶圈，形成双橡胶圈，在靠近插口钢环端部处设有接头实验进水孔。 本专利技术的新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材是通过以下方法制备的，该方法包括以下步骤: a、新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材的制作:采用活性粉末混凝土(ReactivePowder Concrete，简称RPC)为原材料，用该原材料按照常规方法制成预应力钢筒管材； b、对上述预应力钢筒管材的混凝土表面进行清洗，对宽度大于0.2mm的裂缝采用环氧胶泥或高强砂浆进行修补，喷涂硅烷前混凝土表面应为表干状态，混凝土表面无游离水，浸渍硅烷的施工采取浸泡、涂刷、低压喷涂或滚刷进行施工，由此得到新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材。 本技术充分考虑了影响混凝土管道耐久性等结构性能的内外因素，首先从改善混凝土脆性等方面入手，选用活性粉末混凝土(RPC)作为制作管材的原材料，主要成分有水泥，细砂，石英粉，硅灰，高效减水剂，钢纤维等。这种混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、断裂韧性等力学指标较之普通混凝土大大提升，是目前用于桥梁、桥墩的新型建材。用在桥梁、桥墩等的RPC混凝土所掺入的钢纤维长度约为3?13mm，直径约0.15? 0.20mm，体积掺量为1.5%?3%。掺入微钢纤维后，RPC的抗压强度、弯折强度和韧性有较大幅度的提高。而作为管材，其不仅需要考虑提高抗内、外压强度，还要使其结构更轻薄，大幅度减轻自重，使管材更易于运输和铺设。由于去除石子等粗骨料，以细砂为骨料，掺入大量硅灰等矿物掺合料、高效减水剂和微细钢纤维，薄弱的界面得到大幅度加强，将其用于制作检查井可以减少壁厚，使其结构更轻薄，大幅度减轻自重，使管道更易于运输和装配。另夕卜，还需考虑界面过渡区的厚度与范围，结构十分密实，孔隙率低，不仅能够阻止管材内运送的介质向外泄露，而且能够抵御外部侵蚀性介质的腐蚀，从而提高了体系均匀性、强度和耐久性，因此，本技术经过无数次的预实验，得到能够满足上述要求的新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材用的活性粉末混凝土。该活性粉末混凝土具体配料为水泥:砂:石英粉:硅灰按照质量比2:0.5:0.32:0.15，减水剂的用量为水泥、砂、石英粉和硅灰总质量的2%，钢纤维的长度为3?13mm，直径0.15?0.20mm，体积掺量为I %，水胶比为0.18。采用该最佳质量配合比的RPC混凝土抗压强度达150Mpa，同时管壁厚度可减小至常规的一半左右，重量可减至常规管道的60 %左右，安装及运输更为方便。 优选，所述的浸渍硅烷的施工，施工时混凝土表面温度在5_45°C之间，浸渍硅烷施工顺序应自下向上连续喷涂实施，使被涂表面饱和溢流，被涂面至少有5s看上去是湿的，每遍喷涂量为300ml/m2，喷涂两遍，间隔时间至少为6h。 本技术提出了一种硅烷浸渍混凝土管材的新型防腐处理的方法，采用硅烷浸渍防腐材料，该材料属于化学建材，通过渗透进入混凝土表面与水化的水泥发生化学反应，在基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材，其特征在于，包括新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体，在新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体一端设置呈“F”型的插口钢环，另外一端设置承口钢环，所述的插口钢环与承口钢环是相配合适应的，插口钢环和承口钢环与新型钢筋混凝土管材本体内的预应力钢丝相连，在插口钢环的前端周侧面上设有两个能装橡胶圈的凹槽环，凹槽环中装填橡胶圈，形成双橡胶圈，在靠近插口钢环端部处设有接头实验进水孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹄，
申请(专利权)人：深圳市清源管道科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44