CN102691830B - 长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管，包括筒体部分，以及设置于筒体部分两端的承口钢环和插口钢环，筒体部分由内到外依次为钢筒内壁混凝土层、钢筒、钢筒外壁混凝土层、钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层和最外层环氧煤沥青防腐层，钢筒外壁混凝土层的外壁上缠绕有预应力钢丝，所述钢筒外表面、预应力钢丝外表面、承口钢环下表面和插口钢环上表面上均涂有防腐蚀涂层。该混凝土管结构简单，耐腐蚀，能够有效延长预应力钢筒混凝土管的使用寿命。

Description

长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管

技术领域

本发明涉及一种预应力混凝土构件，尤其是一种预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环带有热喷涂纯锌涂层、钢筒钢丝有热喷涂纯锌涂层、表面带有纤维抗裂砂浆层和环氧煤沥青防腐层的长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管。

背景技术

目前，预应力钢筒混凝土管(简称PCCP)，是一种新型的刚性压力管材。它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口钢环并与钢筒焊成一体，承插口带有凹槽密封胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，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。预应力钢筒混凝土管具有承受内外压高、接头密封性好、抗震能力强、施上方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，主要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、电厂循环水工程管道、压力排污干管等。与以往管材相比，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，基本不漏水等优点。预应力钢筒混凝土管从结构型式上可分为两种：一种为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL），即在钢筒内壁成型混凝土，在钢筒外面直接缠绕环向预应力钢丝，然后喷涂水泥砂浆保护层而制成的管道；一种是埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE），是将钢筒埋置在管芯混凝土里面，然后在管芯混凝土外壁上缠绕环向预应力钢丝后喷涂水泥砂浆保护层。

但是作为埋设在土壤环境中的混凝土构件产品，在土壤环境中，如果预应力钢筒混凝土管不采取有效的保护措施，随着使用时间的延长，预应力钢筒混凝土管外壁的土壤环境中以及管内水介质中的侵蚀性介质侵入预应力钢筒混凝土管中的砂浆保护层和混凝土层，到达钢丝与钢筒表面，那么钢丝与钢筒将会发生电化学腐蚀，进而会导致钢丝和钢筒的腐蚀失效，发生穿孔泄露甚至爆管现象，会给管道系统的安全运行造成隐患，直接威胁管道系统的运行可靠性，其中预应力钢丝与钢筒的腐蚀问题是影响结构物耐久性的主要因素，如果钢丝与钢筒因腐蚀而发生破损，将会直接导致预应力钢筒混凝土管的腐蚀破坏，从而影响整个管道系统的安全运行。由此可见对预应力钢筒混凝土管采用防腐措施十分必要，其中预应力混凝土管的承插口钢环直接裸露在外面，没有混凝土层的保护，作为两个预应力混凝土管的连接处，预应力混凝土管的承口钢环与预应力混凝土管的插口钢环的表面保护尤为重要，这直接威胁管道系统的运行可靠性，从而影响整个管道系统的安全运行，由此可见对预应力钢筒混凝土管采用防腐措施十分必要。

目前的预应力钢筒混凝土管技术存在以下缺点：

目前国内的预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环表面仅仅是在表面涂装简单的铁红涂料，防腐效果不理想，当侵蚀性介质侵蚀到预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环表面时普通的铁红涂料不能有效保护预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环表面，进而会导致侵蚀性介质侵蚀到预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环表面。预应力钢筒混凝土管内部的主要构件钢筒钢丝没有进行表面涂层处理，当侵蚀性介质侵蚀到钢筒和钢丝表面时不能有效保护钢筒，进而会导致钢筒的腐蚀穿孔。以及外层砂浆保护层抗渗防裂效果不理想，当侵蚀性介质侵蚀到预应力钢筒混凝土管的表面时普通的砂浆保护层不能有效抗渗防裂，进而会导致侵蚀性介质侵蚀到预应力钢筒混凝土管的表面，给管道的安全运行带来隐患。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有埋置式预应力钢筒混凝土管内部的主要构件钢筒和预应力钢丝没有进行表面涂层以及表面抗渗防裂处理的技术不足，提供一种管两端的承口钢环和插口钢环带有热喷涂纯锌涂层、钢筒钢丝有热喷涂纯锌涂层、表面带有纤维抗裂砂浆层和环氧煤沥青防腐层的长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管，该混凝土管结构简单，能够有效延长预应力钢筒混凝土管的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管，包括筒体部分，以及设置于筒体部分两端的承口钢环和插口钢环，筒体部分由内到外依次为钢筒内壁混凝土层、钢筒、钢筒外壁混凝土层、钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层和最外层环氧煤沥青防腐层，钢筒外壁混凝土层的外壁上缠绕有预应力钢丝，所述钢筒外表面、预应力钢丝的外表面、承口钢环的下表面和插口钢环的上表面上均涂有防腐蚀涂层。 

所述防腐蚀涂层为纯锌涂层，钢筒上的纯锌涂层通过电弧喷涂直接喷涂到钢筒外壁上。

所述预应力钢丝上的纯锌涂层采用预应力钢丝在缠绕在钢筒和承口钢环的外壁过程中，边缠绕边电弧喷涂的方法制得。

所述承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面采用电弧喷涂制备纯锌涂层。

钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层的成分为原有每立方米普通水泥砂浆中掺入1千克聚丙烯纤维，聚丙烯纤维尺寸为5mm到10mm。

本发明采用先将钢筒外壁混凝土层外面缠绕有预应力钢丝，预应力钢丝上的纯锌涂层采用预应力钢丝在缠绕在外层混凝土层的过程中，边缠绕边电弧喷涂的方法制得，缠绕完毕后喷涂外层纤维砂浆水泥砂浆保护层，最后喷涂环氧煤沥青防腐层。

预应力钢筒混凝土管内主要部件的钢筒和预应力钢丝表面进行涂层处理，能进一步提高预应力钢筒混凝土管整体防腐性能，当侵蚀性介质侵蚀到钢筒表面时，涂层可以作为有一道重要防线，有效提高预应力钢筒混凝土管抗侵蚀能力，大大延长预应力钢筒混凝土管原有寿命，因此预应力钢筒混凝土管里面钢筒和预应力钢丝的表面处理技术，尤其是涂层技术十分有必要。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过对钢筒和预应力钢丝表面的电弧喷涂纯锌涂层，表面带有纤维抗裂砂浆层和环氧煤沥青防腐层，两端承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面热喷涂纯锌涂层为埋置式预应力钢筒混凝土管的抗渗防裂性能提高增加了多重屏障，应用方便。

2.本发明整体结构简单，设计科学合理，具有良好的耐久性、抗渗性、防裂性、抗腐蚀性，并且制造工艺简单，经过钢筒和预应力钢丝、承插口钢环表面热喷涂纯锌涂层处理、水泥砂浆保护层采用纤维抗渗防裂水泥砂浆材质处理和外表面有环氧煤沥青防腐层的埋置式预应力钢筒混凝土管寿命得到有效延长，是一种创新性较高的埋置式预应力钢筒混凝土管。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

其中1-插口钢环，2-钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层，3-预应力钢丝，4-钢筒，5-钢筒外壁混凝土层，6-钢筒内壁混凝土层，7-承口钢环，8-纯锌涂层，9-最外层环氧煤沥青防腐层。     

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管，包括筒体部分，以及设置于筒体部分两端的承口钢环7和插口钢环1，筒体部分由内到外依次为钢筒内壁混凝土层6、钢筒4、钢筒外壁混凝土层5、钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层2和最外层环氧煤沥青防腐层9，钢筒外壁混凝土层5的外壁上缠绕有预应力钢丝3。所述钢筒4的外表面、预应力钢丝3外表面、承口钢环7的下表面和插口钢环1的上表面上均涂有防腐蚀涂层。防腐蚀涂层为纯锌涂层8，钢筒4上的纯锌涂层8通过电弧喷涂直接喷涂到钢筒4外壁上。

预应力钢丝3上的纯锌涂层采用预应力钢丝3在缠绕在钢筒外壁混凝土层5的外壁过程中，边缠绕边电弧喷涂的方法制得。

承口钢环7和插口钢环1裸露在外面的表面采用电弧喷涂制备纯锌涂层8。

钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层2的成分为原有每立方米普通水泥砂浆中掺入1千克聚丙烯纤维，聚丙烯纤维尺寸为5mm到10mm。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明技术方案基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (1)

1.一种长寿命多层防腐处理的埋置式预应力钢筒混凝土管，包括筒体部分，以及设置于筒体部分两端的承口钢环和插口钢环，其特征是，筒体部分由内到外依次为钢筒内壁混凝土层、钢筒、钢筒外壁混凝土层、钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层和最外层环氧煤沥青防腐层，钢筒外壁混凝土层的外壁上缠绕有预应力钢丝，所述钢筒外表面、预应力钢丝外表面、承口钢环下表面和插口钢环上表面上均涂有防腐蚀涂层；钢筒外壁纤维抗渗防裂水泥砂浆保护层的成分为现有每立方米普通水泥砂浆中掺入1千克聚丙烯纤维，聚丙烯纤维尺寸为5mm到10mm；所述防腐蚀涂层为纯锌涂层；所述钢筒外表面上的纯锌涂层通过电弧喷涂直接喷涂到钢筒外壁上；所述预应力钢丝上的纯锌涂层采用预应力钢丝在缠绕在钢筒外壁混凝土层的外壁过程中，边缠绕边电弧喷涂的方法制得；所述承口钢环下表面和插口钢环上表面上的纯锌涂层采用电弧喷涂制备而成。

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