一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道，包括管道主体及设置在所述管道主体内的钢筋骨架，所述钢筋骨架包括沿管道主体长度方向均匀设置的环筋及连接各环筋的纵筋，所述环筋的形状为椭圆形。本实用新型专利技术制备的管道环筋为椭圆形钢筋，使钢筋的强度得到了有效利用，提高了管道的破坏荷载，单位重量轻、施工方便、内壁光滑、强度高、受力合理以及钢筋利用率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于建筑材料领域，具体涉及一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道。
技术介绍
在现今给水排水管道市场上，通用的有两种管道，一种为塑料管道，另一种为钢筋混凝土管道。另外还有铸铁管道以及混凝土管道等由于缺陷明显，性能不如塑料管和钢筋混凝土管已经没有被广泛应用。塑料管道拥有内壁摩擦系数小，施工便捷，抗腐蚀能力强等优点。但是塑料管道也有变形大，抗压能力不足，单位造价高等明显的局限。钢筋混凝土管道具有强度高，单位造价低的特点，但是相对于塑料管道，又有内壁粗糙，自重大，施工困难以及抗腐蚀性不强等劣势。不仅如此，传统钢筋混凝土管道配筋形式不够合理，造成管道局部容易开裂，抗裂性能不强，对承压管道的抗渗性能极其不利。综上所述，技术一种新型优质管道解决这些问题刻不容缓。在管道材料方面，传统管道应用的都是传统混凝土。超高性能混凝土目前已经得到了长足的研宄和发展，其性能上具有高强度，高韧性，高抗裂性以及很好的施工性能，在电力盖板，铁路盖板等应用上已经形成了成熟的技术，并且根据实践由塑料内模成型的盖板表面非常光滑，适用于管道内壁的成型，解决了传统混凝土管道内壁粗糙的问题。由以上可知，超高性能混凝土与管道领域可以无缝对接。在配筋方面，传统管道的钢筋骨架由纵筋和圆形环筋搭接而成，在破坏时会在管道的上下左右四个地方产生应力集中，管道内侧上下位置受拉，外侧左右受拉，圆形环筋配筋均匀，不能适应管道的不均匀受力条件，因此一种新型的配筋形式能够解决这一问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道。这种管道采用泵送顶升法成型，管道材料采用新型配筋形式的钢骨架和超高性能混凝土。相比于市面存在的管道，具有高强度，高耐久性，高抗裂性，高钢筋利用率，配筋合理，内壁光滑，自重适中，施工方便等优点。本技术的目的是这样实现的:一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道，包括管道主体及设置在所述管道主体内的钢筋骨架，所述钢筋骨架包括沿管道主体长度方向均匀设置的环筋及连接各环筋的纵筋，所述环筋的形状为椭圆形。进一步地，所述钢筋骨架保护层厚度不低于10mm，管壁厚度不低于60mm。本技术还提供了一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道制备方法，采用的管道成型模具包括钢制外模和内模，包括步骤:I)焊接钢筋骨架，骨架的纵筋不变，环筋加工成椭圆形。2)组装模具并固定好钢筋骨架，将泵送机与模具相连，并检查其密封性能；3)配制超高性能混凝土拌合物；4)将超高性能混凝土拌合物加入泵送机内，采用泵送顶升工艺制备管道；5)泵送完毕后，及时封模具的闭注浆口 ；6)管道带模具整体养护，待超高性能混凝土具备拆模强度即可进行拆模；7)拆除模具；8)管道拆模后进行湿热养护或自然养护，至强度满足要求。进一步地，所述超高性能混凝土中砂子与胶凝材料的质量比为0.8-1.5:1，水与胶凝材料的质量比为0.14-0.20:1，减水剂用量为胶凝材料质量的1.6-3.0%，纤维质量为胶凝材料质量的3%~17%，所述胶凝材料中水泥质量百分比为80%~40%，余量为矿物掺合料。进一步地，所述纤维为微细钢纤维。进一步地，所述纤维为微细钢纤维和有机纤维混合物，其中有机纤维的掺加量为胶凝材料质量的0.1%~0.5%，余量为微细钢纤维。进一步地，所述的有机纤维为PVA纤维或超高分子量聚乙烯纤维。进一步地，所述的湿热养护的时间为24h_72h，养护温度为75_90摄氏度，湿度大于 90%。进一步地，所述钢筋骨架保护层厚度不低于10mm，管壁厚度不低于60mm。进一步地，所述的内模为硬质塑料内模或钢-橡胶组合内模，所述钢-橡胶组合内模是一种由钢制组件及位于钢制组件之间的橡胶部拼接而成的内膜。进一步地，所述硬质塑料内模的材料为丙稀酸共聚聚氯乙稀、聚乙稀、聚氯乙稀、硬聚氯乙烯，硬质塑料内模厚度大于等于5mm。进一步地，当内模为钢-橡胶组合内模时，所述步骤7中拆除模具时，拆除钢制外模和钢-橡胶组合内模，当内模为硬质塑料内模时，所述步骤7中拆除模具时，拆除钢制外模和硬质塑料内模，或仅拆除钢制外模，保留硬质塑料内模作为管道的一部分。本专利技术的有益效果:1、与配圆形环筋的超高性能混凝土管相比，钢筋永远处于受拉侧，使钢筋的强度得到了有效的利用，破坏荷载提高10%以上。2、与塑料管相比，本专利技术强度高不易产生变形，质量大不易发生漂浮；3、与传统的钢筋混凝土管道相比，本专利技术管道内壁光滑，粗糙系数小，有利于水流通过，且外层采用超高性能混凝土可在承压能力不变的前提下大幅降低管道壁厚，减小管道体积，便于施工，缩短工期。4、采用泵送顶升工艺，有效解决超高性能混凝土管道成型难题。【附图说明】图1为本技术所述的一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道横向剖面图。图2为本技术所述的一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道B-B剖面图。图3为本技术所述的一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道C-C剖面图。图中所示为:1-环筋；2_管道主体。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术的目的作进一步的详细描述，实施例不能在此一一赘述，但本技术的实施方式并不因此限定于以下实施例。实施例1如图1至图3所示，一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道，包括管道主体2及设置在所述管道主体2内的钢筋骨架，所述钢筋骨架包括沿管道主体2长度方向均匀设置的环筋I及连接各环筋I的纵筋，所述环筋I的形状为椭圆形，所述钢筋骨架保护层厚度不低于10mm，管壁厚度不低于60mm。实施例2一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道制备方法，采用的管道成型模具包括钢制外模和硬质塑料内模，硬质塑料内模材料为丙烯酸共聚聚氯乙烯，厚度为8mm，管道内径1000mm，壁厚60mm (见图1至图3)，包括步骤:I)焊接钢筋骨架，骨架的纵筋不变，环筋I加工成椭圆形，配16条纵筋，椭圆形环筋间距240mm ；2)组装模具并固定好钢筋骨架，将泵送机与模具相连，并检查其密封性能；3)配制超高性能混凝土拌合物；4)将超高性能混凝土拌合物加入泵送机内，采用泵送顶升工艺成型管道；5)泵送完毕后，及时封模具的闭注浆口 ；6)管道带模具整体养护，待超高性能混凝土具备拆模强度即可进行拆模；7)拆除模具，拆除钢制外模和硬质塑料内模；8)管道拆模后进行湿热养护，至强度满足要求。具体来说，本实施例中所述超高性能混凝土中砂子与胶凝材料的质量比为0.8:1，水与胶凝材料的质量比为0.14:1，减水剂用量为胶凝材料质量的3.0%，纤维掺合物质量为胶凝材料质量的17%，所述胶凝材料中水泥质量百分比为80%，余量为矿物掺合料。具体来说，本实施例的所述纤维为微细钢纤维，减水剂为40%固含量的聚羧酸减水剂。具体来说，本实施例的所述的湿热养护的时间为24h，养护温度为90摄氏度，湿度大于90%。具体来说，本实施例的所述钢筋骨架位于管道主体2内，保护层厚度不低于10mm。本实施例制备的管道外压荷载试验方法依据GBT 16752-2006《混凝土和钢筋混凝土排水管试验方法》。试验得裂缝荷载100.36kN/m，破坏荷载155.32 kN/m。该管道外压荷载已达到内径1000、壁厚1当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型配筋形式的超高性能混凝土管道，包括混凝土管道主体(2)及设置在所述混凝土管道主体(2)内的钢筋骨架，其特征在于：所述钢筋骨架包括沿混凝土管道主体(2)长度方向均匀设置的环筋(1)及连接各环筋(1)的纵筋，所述环筋(1)的形状为椭圆形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨医博，刘金涛，郑福斌，郭文瑛，谭志健，谭颖垚，廖芮，郭振海，王恒昌，蔡铉烨，黄鸿浩，潘文智，冼剑华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44