CN103225719A - 一种内壁具有环氧保护层的内衬式预应力钢筒混凝土管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内壁具有环氧保护层的内衬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环氧封闭层、钢筒内壁混凝土层、钢筒、水泥砂浆保护层，其中，钢筒的外表面上缠绕有预应力钢丝。同时，本发明还公开了环氧封闭层的组分和制作方法。该混凝土管结构简单，能够有效防止混凝土层中的物质溶入水中。

Description

一种内壁具有环氧保护层的内衬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，尤其是一种内壁具有环氧保护层的内衬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输水构件产品，混凝土管内层采用的是混凝土层结构，预应力钢筒混凝土管作为输水管线，由于水在管道中的长时间停留和冲刷，会使混凝土层里面的一些物质进入水中，影响到水质安全，另外在输水海水时，由于海水中氯离子浓度高，同样会加剧混凝土层的破坏，由此可见对预应力钢筒混凝土管的内层和外层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内层混凝土层没有保护层，水在管道中的长时间停留和冲刷，会使混凝土层里面的一些物质进入水中，加速混凝土层的破坏，影响到水质安全，给输水管线输水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内衬式预应力钢筒混凝土管最内层表面处理的技术不足，提供一种内壁具有环氧保护层的内衬式预应力钢筒混凝土管，该混凝土管结构简单，能够有效防止混凝土层中的物质溶入水中。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种内壁具有环氧保护层的内衬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环氧封闭层、钢筒内壁混凝土层、钢筒、水泥砂浆保护层，其中，钢筒的外表面上缠绕有预应力钢丝。

环氧封闭层包括以下按质量比的组分：环氧树脂60份，钛白粉，40份，醋酸乙酯3-8份，德国BYK分散剂0.5份，德国BYK消泡剂0.3份；聚酰胺树脂50份，溶剂为正丁醇10份。

聚酰胺树脂和正丁醇按质量比5:1配制。

环氧封闭层的制作方法是：

1）按配方量先将环氧树脂加入搅拌器中，再按照顺序依次加入溶剂、钛白粉、醋酸乙酯、德国BYK分散剂和消泡剂，搅拌时间为30分钟，得到a组分，取出待用；

2)再将聚酰胺树脂和正丁醇依次按装质量比加如搅拌器中，两者混合10分钟得到b组分，取出待用；

3）将步骤1）和步骤2）得到的a组分和b组分按质量配比为20:1加入搅拌器，混合搅拌30分钟，静置5分钟后，通过喷涂机均匀喷涂于筒体部分的钢筒内壁混凝土层内壁上，喷涂厚度为160um，喷涂三遍，即能够得到环氧封闭层。

本发明中的钢筒内壁混凝土层、水泥砂浆保护层均为现有技术，在此不再赘述。

环氧树脂作为主要环氧封闭层的成膜物质，钛白粉为环氧封闭层填料，两者构成了环氧封闭层的主体，德国BYK分散剂和德国BYK消泡剂能够有效的提高环氧封闭层内物质的均匀性，提高防腐蚀效果，溶剂用于溶解环氧树脂，聚酰胺树脂和正丁醇的混合作为环氧封闭层的固化剂，固化效果好，能够快速使得环氧封闭层固化，有效提高施工效率。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明的最内层环氧封闭保护层为内衬式预应力钢筒混凝土管输水工程中有效抑制了混凝土层内物质的溶出，为输水安全增加了一道重要屏障，应用方便。

2、本发明整体结构十分简单，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，是一种创新性较高的内衬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-水泥砂浆保护层，3-预应力钢丝，4-钢筒，5-钢筒内壁混凝土层，6-环氧封闭层，7-承口钢环。

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，内壁具有环氧保护层的内衬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环氧封闭层6、钢筒内壁混凝土层5、钢筒4、水泥砂浆保护层2，其中，钢筒4的外表面上缠绕有预应力钢丝3。

环氧封闭层包括以下按质量比的组分：环氧树脂60份，钛白粉，40份，醋酸乙酯3-8份，德国BYK分散剂，0.5份，德国BYK消泡剂0.3份；聚酰胺树脂50份，溶剂为正丁醇10份。

环氧封闭层的制作方法是：

1）按配方量先将环氧树脂加入搅拌器中，再按照顺序依次加入溶剂、钛白粉、醋酸乙酯、德国BYK分散剂和消泡剂，搅拌时间为30分钟，得到a组分，取出待用；

2)再将聚酰胺树脂和正丁醇依次按装质量比加如搅拌器中，两者混合搅拌10分钟得到b组分，取出待用；

3）将步骤1）和步骤2）得到的a组分和b组分按质量配比为20:1加入搅拌器，混合搅拌30分钟，静置5分钟后，通过喷涂机均匀喷涂于筒体部分的钢筒内壁混凝土层内壁上，喷涂厚度为160um，喷涂三遍，即能够得到环氧封闭层。

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，在本发明的技术方案的基础上，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 (3)

1.一种内壁具有环氧保护层的内衬式预应力钢筒混凝土管，其特征是，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环氧封闭层、钢筒内壁混凝土层、钢筒、水泥砂浆保护层，其中，钢筒的外表面上缠绕有预应力钢丝。

2.如权利要求1所述的混凝土管，其特征是，所述环氧封闭层包括以下按质量比的组分：环氧树脂60份，钛白粉，40份，醋酸乙酯3-8份，德国BYK分散剂0.5份，德国BYK消泡剂0.3份；聚酰胺树脂50份，溶剂为正丁醇10份。

3.如权利要求2所述的混凝土管，其特征是，所述环氧封闭层的制作方法是：

1）按配方量先将环氧树脂加入搅拌器中，再按照顺序依次加入溶剂、钛白粉、醋酸乙酯、德国BYK分散剂和消泡剂，搅拌时间为30分钟，得到a组分，取出待用；

2)再将聚酰胺树脂和正丁醇依次按装质量比加如搅拌器中，两者混合搅拌10分钟得到b组分，取出待用；

3）将步骤1）和步骤2）得到的a组分和b组分按质量配比为20:1加入搅拌器，混合搅拌30分钟，静置5分钟后，通过喷涂机均匀喷涂于筒体部分的钢筒内壁混凝土层内壁上，喷涂厚度为160um，喷涂三遍，即能够得到环氧封闭层。

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