CN100580297C - 低吸水率预应力钢筒混凝土管及制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种低吸水率预应力钢筒混凝土管及制作方法，属于预应力钢筒混凝土管技术领域。低吸水率预应力钢筒混凝土管它由埋置的钢筒，钢筒内外侧混凝土管芯，缠绕在外侧混凝土管芯上的环向预应力钢丝，保护环向预应力钢丝的水泥砂浆保护层组成，其特征在于水泥砂浆保护层外壁复合有水性环氧树脂水泥净浆。其制作方法，是将配置好水性环氧树脂水泥净浆，采用辊射机旋转平台、喷射升降架、泥浆泵、输浆管、空气压缩机、喷咀等设备，喷射到预应力钢筒混凝土管的水泥砂浆保护层的表面。本发明能极大提高水泥砂浆保护层的强度；减小吸水率，提高预应力钢筒混凝土管外壁的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性；从而提高其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于预应力钢筒混凝土管和预应力混凝土管技术领域，具体涉及一种低吸水率预应力钢筒混凝土管及其制作方法。
背景技术
预应力钢筒混凝土管及其制作方法是我国九十年代初从美国艾麦隆(Ameron)公司引进的当今世界上最先进的制管工艺技术。它是一种由钢板与混凝土即金属与非金属结合的复合型、环保型管材，它既吸收了钢板良好的抗渗性能和混凝土的耐腐蚀等优点，同时又克服了钢板埋在地下耐腐蚀性差和混凝土的抗渗性差等缺点，是二者有机结合完美理想的输排水优质管材。利用该工艺技术可生产内径＞4000mm，工作压力＞2.0MPa的管材，该管材适用于大中型的引水、供水、排污等给排水工程。目前我国的引黄工程、南水北调工程、辽宁大伙房引水工程、哈尔滨磨盘山引水工程、山西万家寨引水工程等国家大型重点引水工程均采用该管材。
预应力钢筒混凝土管由埋置的钢筒，钢筒内外侧混凝土管芯，缠绕在外侧混凝土管芯上的环向预应力钢丝，保护环向预应力钢丝的水泥砂浆保护层组成，水泥砂浆保护层起到保护环向预应力钢丝的作用，减小水泥砂浆保护层的吸水率可以极大的减小地下含酸碱的腐蚀性介质对环向预应力钢丝的侵蚀，提高整根预应力钢筒混凝土管的耐久性能即使用寿命。
目前美国水工协会标准ANSI/AWWA C301-99，及我国的国家标准GB/T19685-2005，均把预应力钢筒混凝土管的水泥砂浆保护层的吸水率，以试件的试验数据平均值不超过9％，单个值不超过11％为标准。应用该标准的多年实践表明，它对水泥砂浆保护层的吸水率要求偏低，特别是在一些被污染的地段埋设的预应力钢筒混凝土管，因为其水泥砂浆保护层有近9％～11％吸水率，所以被污染的介质对环向预应力钢丝腐蚀速度不慢，因而预应力钢筒混凝土管的使用寿命受到影响。
发明内容
本发明的目的是要提供一种低吸水率预应力钢筒混凝土管及制作方法，根据该方法制作的该结构的预应力钢筒混凝土管，能有效降低水泥砂浆保护层的吸水率，减少地下有害介质对预应力钢筒混凝土管的腐蚀，提高预应力钢筒混凝土管的安全性、可靠性和耐久性，延长使用寿命。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种低吸水率预应力钢筒混凝土管，它由埋置的钢筒，钢筒内外侧混凝土管芯，缠绕在外侧混凝土管芯上的环向预应力钢丝，保护环向预应力钢丝的水泥砂浆保护层组成，其要点在于水泥砂浆保护层外壁复合有水性环氧树脂水泥净浆
上述的低吸水率预应力钢筒混凝土管，其结构之一是水泥砂浆保护层外壁喷涂复合有水性环氧树脂水泥净浆，其喷涂复合的水性环氧树脂水泥净浆的厚度为2～3毫米。
上述低吸水率预应力钢筒混凝土管的制作方法，其要点在于设备包括辊射机旋转平台，固定压盖，喷射升降架，泥浆泵，输浆管，空气压缩机，储气罐，高压输气管，喷咀；其制作施工程序：将成型的预应力钢筒混凝土管用起重吊车吊上旋转平台，在其顶部压上压盖进行固定；将水性环氧树脂、固化剂、水泥、水按比例配置好水性环氧树脂水泥净浆，在泥浆泵中搅拌均匀后，由泥浆泵通过输浆管输送到喷咀，与此同时，由空气压缩机压缩的压缩空气输送到储气罐，再由储气罐通过高压管道，输送到喷咀，通过压缩空气的压力将水性环氧树脂水泥净浆喷射到预应力钢筒混凝土管的水泥砂浆保护层的表面，预应力钢筒混凝土管随着辊射机旋转平台的不断旋转而旋转，喷射水性环氧树脂水泥净浆的喷咀随升降架的逐步上升而上升，从而使整根预应力钢筒混凝土管的水泥砂浆保护层的表面喷涂复合上水性环氧树脂水泥净浆。
上述的低吸水率预应力钢筒混凝土管的制作方法，其方法之一是喷涂复合的水性环氧树脂水泥净浆的厚度为2～3毫米。
环氧树脂有以下特性：1、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。2、固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。3、固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。而本发明在预应力钢筒混凝土管的环向预应力钢丝的水泥砂浆保护层外壁，复合上采用环氧树脂配制的水性环氧树脂水泥净浆，所以它能极大提高水泥砂浆保护层的强度，减小吸水率，使水泥砂浆保护层的吸水率由原来美国水工协会标准和我国国家标准平均值≤9％，单块值≤11％，降低到平均值≤5％，单块值≤6％；提高预应力钢筒混凝土管外壁的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性；从而提高预应力钢筒混凝土管的使用寿命。
而发明的制作方法，只需在原有的喷浆辊射水泥砂浆保护层设备上进行，仅增加空气压缩和净浆喷射装置即可，设备投资少，而且所需的成本仅为3.20～3.50元/每平方米表面积。
另外，本发明同样适用于预应力混凝土管。
附图说明
图1：本发明低吸水率预应力钢筒混凝土管的结构示意图
图2：图1的A处放大图
图3：本发明制作方法的示意图
图1～3中：1-预应力钢筒混凝土管，2-承口钢环，3-钢筒，4-钢筒内外侧混凝土管芯，5-环向预应力钢丝，6-水泥砂浆保护层，7-水性环氧树脂水泥净浆，8-插口异型钢环，9-辊射机旋转平台，10-固定压盖，11-喷射升降架12-泥浆泵，13-输浆管，14-空气压缩机，15-储气罐，16-高压输气管，17-喷咀
具体实施方式
由图1-3所表示的是本发明的一实施例
一种低吸水率预应力钢筒混凝土管，它由埋置的钢筒3，钢筒内外侧混凝土管芯4，缠绕在外侧混凝土管芯4上的环向预应力钢丝5，保护环向预应力钢丝5的水泥砂浆保护层6组成，水泥砂浆保护层6外壁喷涂复合有3毫米厚的水性环氧树脂水泥净浆7。水性环氧树脂水泥净浆7由HZO3A水性环氧树脂+HZO3B水性环氧树脂固化剂+普通硅酸盐水泥+水组成。该实施例直径D：1800毫米，长度L：5000毫米。用于该实施例的喷涂复合上水性环氧树脂水泥净浆的水泥砂浆保护层试块，经国家水泥混凝土制品质量监督检验中心检测，吸水率单个值仅为2.6％，3.2％，3.7％；平均值：3.2％。
一低吸水率预应力钢筒混凝土管的制作方法，其设备包括辊射机旋转平台9，固定压盖10，喷射升降架11，泥浆泵12，输浆管13，空气压缩机14，储气罐15，高压输气管16，喷咀17；其制作施工程序：将成型的预应力钢筒混凝土管1用起重吊车吊上旋转平台9，在其顶部压上压盖10进行固定；将水性环氧树脂、固化剂、水泥、水按比例配置好水性环氧树脂水泥净浆，在泥浆泵12中搅拌均匀后，由泥浆泵12通过输浆管13输送到喷咀17，与此同时，由空气压缩机14压缩的压缩空气输送到储气罐15，再由储气罐15通过高压管道16，输送到喷咀17，通过压缩空气的压力将水性环氧树脂水泥净浆喷射到预应力钢筒混凝土管1的水泥砂浆保护层6的表面，预应力钢筒混凝土管1随着辊射机旋转平台9的不断旋转而旋转，喷射水性环氧树脂水泥净浆的喷咀17随升降架11的逐步上升而上升，从而使整根预应力钢筒混凝土管1的水泥砂浆保护层6的表面喷涂复合上水性环氧树脂水泥净浆7。喷涂复合的水性环氧树脂水泥净浆7的厚度为3毫米。
Claims (2)
1.一种低吸水率预应力钢筒混凝土管，它由埋置的钢筒，钢筒内外侧混凝土管芯，缠绕在外侧混凝土管芯上的环向预应力钢丝，保护环向预应力钢丝的水泥砂浆保护层组成，其特征在于水泥砂浆保护层外壁复合有水性环氧树脂水泥净浆，并按以下制作方法制作：
其设备包括辊射机旋转平台，固定压盖，喷射升降架，泥浆泵，输浆管，空气压缩机，储气罐，高压输气管，喷咀；其制作施工程序：将成型的预应力钢筒混凝土管用起重吊车吊上辊射机旋转平台，在其顶部压上固定压盖进行固定；将水性环氧树脂、固化剂、水泥、水按比例配置好水性环氧树脂水泥净浆，在泥浆泵中搅拌均匀后，由泥浆泵通过输浆管输送到喷咀，与此同时，由空气压缩机压缩的压缩空气输送到储气罐，再由储气罐通过高压输气管输送到喷咀，通过压缩空气的压力将水性环氧树脂水泥净浆喷射到预应力钢筒混凝土管的水泥砂浆保护层的表面，预应力钢筒混凝土管随着辊射机旋转平台的不断旋转而旋转，喷射水性环氧树脂水泥净浆的喷咀随喷射升降架的逐步上升而上升，从而使整根预应力钢筒混凝土管的水泥砂浆保护层的表面喷涂复合上水性环氧树脂水泥净浆。
2.根据权利要求1所述的低吸水率预应力钢筒混凝土管，其特征在于喷涂复合的水性环氧树脂水泥净浆的厚度为2～3毫米。
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