CN104496321A - 一种泄水管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泄水管及其制备方法，所述泄水管包括外管和内衬管，所述外管的上端向外凸出，形成一凸台；所述内衬管设置于所述外管的内壁上；所述外管采用活性粉末混凝土制备；所述内衬管为有机材料或耐腐蚀金属材料制备。由于本发明专利的泄水管的外管采用高耐久的活性粉末混凝土制备，解决了泄水管与其穿过的外围混凝土之间存在的粘接界面薄弱问题，内壁采用耐腐蚀材料，使泄水管内壁具有较低的流阻，提高泄水管的输送能力。
Description
技术领域
本发明涉及一般建筑物构造领域中的设备，尤其涉及一种泄水管及其制备方法。
背景技术
泄水管是排水设施的重要组成部分，其主要用于：高速公路的纵向、横向排水及透水；高速公路各种档土墙背面及边沟垂直、水平排水；隧道、地下道之排水；市政工程、净水厂、污水厂、垃圾场等给排水；高尔夫球场、运动场、公园等休歇绿地之排水；山坡地开发边坡水土保持；整地工程之地下排水等。
目前常用的泄水管主要有两类，一类是金属材料，如铸铁材质等，另一类是有机材料，例如聚氯乙烯(Poly vinyl chloride，简称PVC)材质等。
铸铁泄水管是由高密度钢铁添加其它助剂而形成的管材，广泛用于公路、铁路路基、地铁工程、废弃物填埋场、隧道、绿化带、运动场及含水量偏高引起的边坡防护等排水领域,以及农业、园艺之地下灌溉、排水系统。但是，铸铁泄水管存在较多的缺陷，主要如下：
1、与混凝土之间的界面粘结耐久性不好。由于铸铁材质与钢筋混凝土本体之间材质不同，热胀冷缩系数不完全一致，界面之间易出现分离，在使用过程中，在经常出现震动的使用条件下，泄水管与混凝土之间易出现空隙，造成交接界面处出现渗漏，出现“尿梁”现象，影响桥梁的耐久性和桥梁的美观。
2、在混凝土中安装泄水管时，由于铸铁基本不吸水，因此安装时，铸铁与混凝土界面处砂浆或混凝土易泌水，形成薄弱的渗水通道，这也是铸铁类材料无法解决泄水管外围渗漏的重要原因。
3、重量较大。例如新港大道灌河大桥桥面设计的铸铁泄水管的重量为22.6kg/只。
4、耐久性差。在长期雨水及污水的侵蚀下，易腐蚀，同时，铁锈会扩展 到铸铁泄水管附近的桥面，使得桥面呈现红色，严重影响了桥梁的美观。
聚氯乙烯(Poly vinyl chloride，简称PVC)、硬聚氯乙烯(Unplasticized polyvinyl chloride，简称U-PVC)等有机材料泄水管是另一类较为常用的桥梁泄水管，主要应用于铁路桥梁排水，高速公路两侧桥梁护栏支架及工程和化工排污等系统。该材料质轻不生锈，价格较低，但是PVC泄水管也存在着难以克服的缺陷：
1、PVC泄水管与混凝土之间的界面粘结耐久性不好，“尿梁”现象严重。主要原因如下：
PVC等有机材料与钢筋混凝土本体之间材质不同，热胀冷缩系数不一致，界面之间易出现分离；PVC等有机材料在碱性条件下出现老化及内部增塑剂等的溢出，尤其在使用过程中出现震动条件下，造成交接界面处出现渗漏；PVC泄水管与混凝土或砂浆的粘接力不好，容易造成PVC泄水管与混凝土或砂浆粘接层出现缝隙，形成水的快速渗透通道，水的快速渗透又会加速裂缝的扩展。
2、PVC之类的材料在混凝土本体振动成型时，由于PVC基本不吸水，在成型时，界面处泌水，界面处形成薄弱的渗水通道，这也是PVC类材料无法解决泄水管外围渗漏的重要原因。
3，PVC强度低，在热胀冷缩情况下受压变形，最后与混凝土本体之间的间隙增大，加剧间隙的渗漏。
4，PVC材料属于有机材料，耐久性不好，老化现象是塑料的共同缺陷，在紫外线、雨雪、化学介质、机械应力等作用下导致耐久性下降，变脆。
除此之外还有混凝土管，即用混凝土或钢筋混凝土制作的管子，用于输送水、油、气等。分为素混凝土管、普通钢筋混凝土管、预应力混凝土管和自应力混凝土管。采用混凝土管作为泄水管虽然可以解决混凝土之间的界面粘结问题，但仍有不可逾越的缺陷：
1，耐久性差，混凝土管的配合比及制备工艺决定了其耐久性较差，在化冰盐及雨水的侵蚀下使用寿命有限。
2，混凝土管的外形尺寸一般较大，管壁厚度较厚，在GB/T 11836-1999混凝土和钢筋混凝土排水管中规定的最小管壁厚度为19mm，如果作为泄水管进行安装时无法避开钢筋混凝土构筑物中排布的钢筋，无法作为泄水管使用。
由于传统泄水管无法解决其本身外围与混凝土之间的粘结耐久性问题，造 成混凝土桥梁泄水管处普遍渗漏，出现“尿梁”现象，不仅影响桥梁的外观，更重要的是水分从接缝处渗入到钢筋混凝土中，使钢筋混凝土中的钢筋出现锈蚀膨胀现象，影响桥梁的耐久性。
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简称RPC)，是一种超高强、高韧性、耐久性强和体积稳定性良好的水泥基复合材料。它是由法国最大的建筑公司之一布伊格(BOUYGUES)公司在1993年率先研制成功的。RPC的显著特点是它的高强度、高韧性、高抗弯折强度和高耐久性，其各参数如表1所示：
表1活性粉末混凝土与高性能混凝土、普通混凝土的性能对比
| 混凝土种类 | RPC | 高性能混凝土 | 普通混凝土 |
| 抗压强度(MPa) | 120-230 | 60-100 | 20-50 |
| 抗折强度(MPa) | 15-60 | 6-10 | 2-5 |
| 氯离子渗透量(Coul) | <30 | 1000-2000 | >2000 |
| 碳化深度(mm) | 0 | 2 | 10 |
| 冻融剥落(g/m2) | 7 | 900 | >1000 |
但是RPC在应用过程中也存在一定得问题：通常，RPC水胶比非常低，浆体黏度较大，搅拌中的气泡很难通过振捣消除，成型较为困难；RPC一般采用大掺量高效减水剂制备，造成了RPC材料凝结时间较长，降低了生产效率。RPC通常采用模具浇注成型，并通过振捣，振动或挤压等方法使其密实，这就造成了需要大量的模具，还需要涂刷脱模剂和拆模过程，造成了生产效率低下；RPC通常采用蒸汽养护或者热水养护加自然养护，同时由于RPC的高抗渗性，其中的水分在养护过程中很难蒸发出来，所以RPC在使用过程中因为温度，日照不均匀出现水分蒸发不均匀造成RPC构件的变形。由于这些原因，虽然RPC材料具有非常优异的性能，但是生产困难，尤其是生产平板形状以外的异型材料，更加困难。所以RPC材料应用并不广泛，目前主要是用于铁路的电缆槽盖板，属于薄的平板形状。
目前与活性粉末混凝或泄水管相关专利较多，例如专利201110341913.6一种利用煤矸石制备构件用活性粉末混凝土的方法，其重点在于采用了煤矸石制备RPC，属于一种半成品，需要采用一定的工艺制作成混凝土制品或构件。专利200920350832.0活性粉末混凝土电缆槽，重点在于采用RPC电缆槽取代普通钢筋混凝土电缆槽。专利201220342481.0一种铁路桥梁用泄水管中采用 高分子改性材料制备泄水管属于有机材料，与本发明的RPC材料有着本质区别。专利201120542312.7桥面专用泄水管采用PVC制备。专利200910143351.7活性粉末混凝土的生产工艺方法，讲述了一种活性粉末混凝土的生产工艺方法，其原材料配比中没有加入消泡剂，定型增强剂等能从本质上改变活性粉末混凝土工作性的物质；其成型方法采用将活性粉末混凝土灌入制品模具经振捣、振动、加压、离心或悬辊成型，而本发明中采用挤出成型，浇注压振成型法，所采用的压力为脉冲高压气体。通过对比发现以上各发明与本发明中所采用的RPC制备泄水管有本质区别，且这些发明都不能或不是解决泄水管与桥梁界面处渗水这一普遍的难题。
发明内容
本发明目的是提供一种泄水管，所述泄水管有效解决了铸铁泄水管和PVC泄水管传统在使用中存在的各种问题，尤其是与混凝土的界面粘结问题。
本发明还提供了一种上述的泄水管的制备方法
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种泄水管，包括外管和内衬管，所述外管的上端向外凸出，形成一凸台；所述内衬管设置于所述外管的内壁上；
所述外管采用活性粉末混凝土制备；
所述内衬管为有机材料或耐腐蚀金属制备。
可选的，所述有机材料包括聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、耐热聚乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯；
所述耐腐蚀金属材料包括铝、不锈钢、镍基耐蚀合金和钛合金。
可选的，所述活性粉末混凝土包括以下重量份的各组份：
水泥20-40份；
硅灰2-10份；
粉煤灰0-8份；
矿粉0-8份；
石英砂30-60份；
高强度纤维0-5份；
高效减水剂0.1-2份；
消泡剂0.01-0.2份；
定型增强剂0.2-6份；
拌合水3-10份。
可选的，所述高效减水剂为萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂；
和/或，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、硅和油复合物以及含胺、亚胺和酰胺类中的一种或多种；
和/或，所述高强度纤维为钢纤维、有机纤维或者玻璃纤维；
和/或，所述定型增强剂由硫酸铝、硅酸盐、碱金属和碱土金属一种或多种制备。
本发明解决技术问题还采用如下技术方案：一种泄水管的制备方法，包括以下步骤：
S10、将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，然后开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌2-10min，加入定型增强剂，继续搅拌1-5min，直到形成一种均匀浆体；
所述水泥20-40份；硅灰2-10份；粉煤灰0-8份；矿粉0-8份；石英砂30-60份；高效减水剂0.1-2份；消泡剂0.01-0.2份；拌合水3-10份；
S20、采用挤出成型法、浇注压振成型法或浇注芯模振动成型法在所述内衬管的外部形成外管，得到内衬管和外管的组合体；
S30、对所述组合体进行养护，最终得到泄水管。
可选的，所述步骤S10还包括：在搅拌2-10min之后，均匀加入高强度纤维，继续搅拌2-10min，然后加入定型增强剂；所述高强度纤维的加入量为0-5份。
可选的，所述挤出成型法具体为：
S201、将内衬管安装在钢制模芯上，钢制模芯固定在托盘上；
S202、将所述步骤S10中制备的浆体倒入挤出成型机中；
S203、开启挤出成型机，将浆体从可变径挤出口挤出；
S204、所述浆体沿着内衬管的外壁均匀分布形成外管；
S205、随着外管长度的逐渐增加，挤出成型机向上升起；当所述外管长度达到要求时，即得到内衬管和外管的组合体。
可选的，所述浇注压振成型法具体为：
S201、将钢制芯模放置在震动装置上，然后在钢制芯模上安放内衬管；
S202、放置带有浇注孔的钢制腔模，开启震动装置；
S203、将步骤S10制备的浆体通过浇注孔灌满钢制腔模；
S204、盖上密封盖，开启脉冲高压气体发生器，脉冲高压气体发生器通过耐高压管与密封盖相连接，压振1-5min；
S205、关闭震动装置和脉冲高压气体发生器，移除密封盖；
S206、30min内进行脱模，即得到内衬管和外管的组合体。
可选的，所述浇注芯模振动成型法具体为：
S201、将钢制芯模放置在托架上，然后在钢制芯模上安放内衬管；
S202、放置带有浇注孔的钢制腔模；
S203、将步骤S10中制备的浆体通过浇注孔灌满钢制腔模；
S204、开启芯模震动器，振动1-5min；
S205、关闭芯模震动器；
S206、打开钢制腔模，即得到内衬管和外管的组合体。
可选的，所述S30中的养护具体为：
S301、将所述组合体放置在室内，静养6-24h；
S302、将静养后的组合体放到中温养护环境中，以小于10℃/h的速度进行升温，当温度达到50±10℃之后保持恒温，且恒温养护时间不少于48h，然后开始以小于10℃/h的速度降温；
S303、当中温养护后组合体的表面温度与自然环境温度之差不超过10℃时，将所述中温养护后的组合体移至自然环境中继续养护，得到所述泄水管。
本发明具有如下有益效果：
1、泄水管与桥面材料结合紧密
本发明的泄水管的由RPC材料制备的外管与桥面都是采用水泥混凝土材料，具有相同的热胀冷缩系数，所以当采用本发明的泄水管时，其与桥面材料结合紧密，不会出现开裂渗水现象。
2、强度高
本发明的泄水管强度高，其抗压强度达到120-200MPa，能增加梁体孔洞处的整体强度，改善该处的应力分布；由于其强度高，后期清孔方便，不用担心会破坏泄水管。
3、运输安装方便
本发明的泄水管，其比重在2.2－2.7g/cm3，其强度与铸铁接近，但是比重只有铸铁的1/3。对于相同体积的单重，本发明的泄水管只有铸铁泄水管的1/4，因此运输安装十分方便，既提高了安装速度，同时也降低了吊运费用。
4、耐久性能好
本发明的泄水管的内衬管的外壁上可以采用打毛处理，增加其与由RPC材料制备的外管的结合力，从而提高本发明的泄水管的耐久性。外管的RPC材料的水胶比非常低，具有良好的孔结构和较低孔隙率，使其具有极低的渗透性、很高的抗环境介质侵蚀能力和抗冻融性。采用外观和内衬管的双层结构，即使内衬管由于老化损坏，外管同样可以承担排水的功能，所以本发明的泄水管的使用寿命与桥梁同寿命，甚至更长。
5、摩擦阻力小，输送能力高
本发明的泄水管采用有机材料或耐腐蚀金属材料制作的内衬管，其内壁非常光滑，糙率和摩阻力很小，不容易结垢和微生物的滋生，有效保证水质，保持水阻的稳定。与单纯的RPC材料相比，克服了成型过程中内壁存在气泡、孔洞等缺陷，造成阻力增大的缺点。因此，本发明的泄水管管能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力。
6、RPC配方更加合理
本发明的活性粉末混凝土的配方中包括消泡剂，可以在很大程度上减少由RPC材料制备的外管的气孔数量，增加材料的抗渗性能；定型增强剂，不仅可以解决挤出法成型过程中由RPC材料制备的外管快速定型的问题，在浇注压振成型法中可以缩短拆模时间，减少模具的使用量，提高生产效率；同时提高了RPC材料的强度，使得RPC在中温养护后即可达到传统RPC的高温养护的强度，对节能减排贡献巨大。
7、不易变形
本发明的泄水管通过圆柱形结构设计，极大程度上减少了本发明的泄水管的变形。
附图说明
图1为本发明的泄水管的结构示意图；
图2为本发明的泄水管挤出成型的示意图；
图3为本发明的泄水管的浇注压振成型的示意图；
图4为本发明的泄水管的浇注芯模振动成型的示意图；
图中标记示意为：1-外管；2-内衬管；3-钢制模芯；4-托盘；5-挤出成型机；6-可变径挤出口；7-钢制芯模；8-震动装置；9-浇注孔；10-钢制腔模；11-密封盖；12-脉冲高压气体发生器；13-耐高压管；14-托架；15-芯模震动器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种泄水管，其包括外管1和内衬管2，所述外管1的上端向外凸出，形成一凸台；所述内衬管2设置于所述外管1的内壁上；
所述外管1采用活性粉末混凝土制备；
所述内衬管2为有机材料或耐腐蚀金属材料制备。
本发明的泄水管可以预置在设计位置，然后浇注混凝土路面或桥面；也可以用混凝土、砂浆、灌浆料、胶粘剂等将所述泄水管固定安装在混凝土路面或者桥面的预留孔中。
本实施例中，所述内衬管2的管壁厚度0.1-3mm。
本实施例中，所述有机材料包括PVC(聚氯乙烯)、硬聚氯乙烯(Unplasticized polyvinyl chloride，简称U-PVC)、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称HDPE))、聚丁烯(简称PB)、耐热聚乙烯(简称PE-RT)、聚乙烯(简称PE)、低密度聚乙烯(简称LDPE)和聚丙烯(Polypropylene，简称PP)；所述耐腐蚀金属材料包括铝、不锈钢、镍基耐蚀合金和钛合金。
本实施例中，所述活性粉末混凝土包括以下重量份的各组份：水泥20-40份；硅灰2-10份；粉煤灰0-8份；矿粉0-8份；石英砂30-60份；高强度纤维0-5份；高效减水剂0.1-2份；消泡剂0.01-0.2份；定型增强剂0.2-6份；拌合水3-10份；更优选地，所述高效减水剂为萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂；所述高强度纤维为钢纤维、有机纤维和玻璃纤维中的一种或多种；所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、(硅和油复合物)以及(含胺、亚胺和酰胺类)中的 一种或多种，具体可以选择德国MUNZING-CHEMIE公司开发的AGITAN P系列消泡剂(例如P800、P801、P803、P833等)或者竹本CHUPOL AFK-2消泡剂；所述定型增强剂由硫酸铝、硅酸盐、碱金属和碱土金属一种或多种制备；在所述活性粉末混凝土的各组份中，消泡剂的使用可以大幅度降低RPC材料中的气泡，定型增强剂不仅可以保证RPC在制备过程中较快的定型，可以大幅度缩短脱模时间，同时可以增加RPC的强度，通过中温养护即可达到120MPa以上，减少了需要高温蒸养的工艺要求。
本实施例中，所述粉煤灰的加入量为大于0，小于等于8份；所述矿粉的加入量为大于0，小于等于8份；所述高强度纤维的加入量为大于0，小于等于5份。
实施例2
本实施例提供了一种泄水管的制备方法，其包括以下步骤：
S10、将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，然后开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌2-10min，加入定型增强剂，继续搅拌1-5min，直到形成一种均匀浆体；
所述水泥20-40份；硅灰2-10份；粉煤灰0-8份；矿粉0-8份；石英砂30-60份；高效减水剂0.1-2份；消泡剂0.01-0.2份；拌合水3-10份；即当所述粉煤灰的含量为0时，在本实施例中，将不添加粉煤灰；同样的，当所述矿粉的含量为0时，本实施例中将不添加矿粉；优选地，所述粉煤灰的添加量为大于0小于等于8份；所述矿粉的含量为大于零，小于等于8份；
S20、采用挤出成型法、浇注压振成型法或浇注芯模振动成型法在所述内衬管2的外部形成外管1，得到内衬管2和外管1的组合体；
S30、对所述组合体进行养护，最终得到产品。
本实施例中，所述步骤S10还包括：在搅拌2-10min之后，均匀加入高强度纤维，继续搅拌2-10min，然后加入定型增强剂；所述高强度纤维的加入量为0-5份；以进一步提高所述活性粉末混凝土的强度；更优选地，所述高强度纤维的加入量大于0，小于等于5份。
参考图2所示，本实施例中，所述挤出成型法具体为：
S201、将内衬管2安装在钢制模芯3上，钢制模芯3固定在托盘4上；
S202、将所述步骤S10中制备的浆体倒入挤出成型机5中；
S203、开启挤出成型机5，将浆体从可变径挤出口6挤出；
S204、所述浆体沿着内衬管2的外壁均匀分布形成外管1；
S205、随着外管1长度的逐渐增加，挤出成型机5向上升起；当所述外管1长度达到要求时，即得到内衬管2和外管1的组合体。
当本工位加工完成后，输送带将下一工位的内衬管2移动至所述挤出成型机5下方，使可变径挤出口6对准下一个工位的内衬管2，从而继续下一个挤出工序。
参考图3，本实施例中，所述浇注压振成型法具体为：
S201、将钢制芯模7放置在震动装置8上，然后在钢制芯模7上安放内衬管2；
S202、放置带有浇注孔9的钢制腔模10，开启震动装置8；
S203、将步骤S10制备的浆体通过浇注孔9灌满钢制腔模10；
S204、盖上密封盖11，开启脉冲高压气体发生器12，脉冲高压气体发生器12通过耐高压管13与密封盖11相连接，压振1-5min；通过高压气体的脉冲压力可以减少外管1中的气泡，使外管1更加致密；
S205、关闭震动装置和脉冲高压气体发生器12，移除密封盖7；
S206、30min内进行脱模，即得到内衬管2和外管1的组合体。
参考图4，本实施例中，所述浇注芯模振动成型法具体为：
S201、将钢制芯模7放置在托架14上，然后在钢制芯模7上安放内衬管2；
S202、放置带有浇注孔9的钢制腔模10；
S203、将步骤S10中制备的浆体通过浇注孔9灌满钢制腔模10；
S204、开启芯模震动器15，振动1-5min；
S205、关闭芯模震动器15；
S206、打开钢制腔模10，即得到内衬管2和外管1的组合体。
此时可以将已经成型的泄水管取出。
本实施例中，所述S30中的养护具体为：
S301、将所述组合体放置在室内，静养6-24h；
S302、将静养后的组合体放到中温养护环境中，以小于10℃/h的速度进行升温，当温度达到50±10℃之后保持恒温，且恒温养护时间不少于48h，然后 开始以小于10℃/h的速度降温；
S303、当中温养护后组合体的表面温度与自然环境温度之差不超过10℃时，将所述中温养护后的组合体移至自然环境中继续养护，直到得到所述泄水管。
以通过上述的养护方法，使所述泄水管具有较高的强度。
本实施例中，可选的，在所述步骤S10之前还包括S05：
S05、对所述内衬管2的外表面进行打毛处理，以增加其与RPC材料的结合力。
本实施例中，可选的，在所述步骤S30之后还包括步骤S40：
S40、对所述步骤S30中得到的泄水管的外管1的外表面进行打毛处理，以增加泄水管在安装使用过程中与混凝土或粘接砂浆的结合力。
实施例3
本实施例提供了一种泄水管及其制备方法，所述泄水管包括外管和内衬管；
第1步，按照以下的比例进行称量(重量)：水泥30份，硅灰6份，粉煤灰2份，矿粉2份，石英砂40份，高效萘系减水剂1份，竹本CHUPOL AFK-2消泡剂0.03份，定型增强剂1.5份，拌合水7份。
第2步，将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效萘系减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌5min，加入定型增强剂，继续搅拌2min，直到形成一种均匀浆体。
第3步，采用图2所示的挤出成型机成型。内衬管采用PVC材质，对其外表面进行打毛处理，然后将其安装在钢制模芯上，钢制模芯固定在托盘上，将搅拌好的RPC均匀浆体倒入挤出成型机中，然后开启挤出成型机，将RPC均匀浆体从可变径挤出口挤出，RPC均匀浆体沿着内衬管的外壁均匀分布，形成RPC外管，随着RPC外管长度的逐渐增加，挤出成型机向上升起，当其长度达到要求时，输送带将下一工位的内衬管移动至所述挤出成型机下方，使可变径挤出口对准下一个工位的内衬管，从而继续下一个挤出工序。
第4步，制备好的泄水管采用的养护方式为静养、中温水养和自然养护相结合的方式。在静养后，对泄水管的RPC外管表面打毛处理。
第5步，对养护完成的泄水管进行尺寸，表面形态，强度等检查，其结果见表2所示。
表2泄水管检验指标
| 内衬管厚度(mm) | 2 |
| RPC外管厚度(mm) | 5 |
| RPC抗压强度(MPa) | 121 |
| RPC抗折强度(MPa) | 15.5 |
| 氯离子渗透量(Coul) | 0 |
| 外压载荷(KN/m) | 10.8 |
实施例4
本实施例提供了一种泄水管及其制备方法，所述泄水管包括外管和内衬管；
第1步，按照以下的比例进行称量(重量)：水泥30份，硅灰6份，粉煤灰1份，矿粉3份，石英砂40份，有机纤维0.3份，高效萘系减水剂1份，AGITAN P803消泡剂0.03份，定型增强剂2份，拌合水7份。
第2步，将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效萘系减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌5min，均匀加入有机纤维，继续搅拌3min，加入定型增强剂，继续搅拌2min，直到形成一种均匀浆体。
第3步，采用图2所示的挤出成型机成型。内衬管采用不锈钢材质，对其外表面进行打毛处理，然后将其安装在钢制模芯上，钢制模芯固定在托盘上，将搅拌好的RPC均匀浆体倒入挤出成型机中，然后开启挤出成型机，将RPC均匀浆体从可变径挤出口挤出，RPC均匀浆体沿着内衬管的外壁均匀分布，形成RPC外管，随着RPC外管长度的逐渐增加，挤出成型机向上升起，当其长度达到要求时，输送带将下一工位的内衬管移动至所述挤出成型机下方，使可变径挤出口对准下一个工位的内衬管，从而继续下一个挤出工序。
第4步，制备好的泄水管采用的养护方式为静养、中温水养和自然养护相结合的方式。在静养后，对泄水管的RPC外管表面打毛处理。
第5步，对养护完成的泄水管进行尺寸，表面形态，强度等检查，其结果见表3所示。
表3泄水管检验指标
| 内衬管厚度(mm) | 0.5 |
| RPC外管厚度(mm) | 6.5 |
| RPC抗压强度(MPa) | 131 |
| RPC抗折强度(MPa) | 17.8 |
| RPC氯离子渗透量(Coul) | 0 |
| 外压载荷(KN/m) | 21.4 |
实施例5
本实施例提供了一种泄水管及其制备方法，所述泄水管包括外管和内衬管；
第1步，按照以下的比例进行称量(重量)：水泥30份，硅灰2份，粉煤灰3份，矿粉3份，石英砂40份，钢纤维2份，高效聚羧酸减水剂2份，消泡剂0.02份，定型增强剂3份，拌合水8份。
第2步，将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效聚羧酸减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌5min，均匀加入钢纤维，继续搅拌3min，最后加入定型增强剂，继续搅拌2min，直到形成一种均匀浆体。
第3步，采用图3所示的浇注压振成型机成型。内衬管为U-PVC材质，对其外表面进行打毛处理，然后安放到钢制芯模上，将钢制芯模放置在震动装置上，再放置带有浇注孔的钢制腔模，开启震动装置，将RPC均匀浆体通过浇注孔灌满钢制腔模，然后盖上密封盖，开动脉冲高压气体发生器，脉冲高压气体发生器通过耐高压管与密封盖相连接，压振1-5min；然后关闭震动装置和脉冲高压气体发生器，移除密封盖，15min后进行移除钢制腔模和钢制芯模。
第4步，制备好的泄水管采用的养护方式为静养、中温水养和自然养护相结合的方式。在静养后，对泄水管的外管表面打毛处理。
第5步，对养护完成的泄水管进行尺寸，表面形态，强度等检查，其结果见表4所示。
表4泄水管检验指标
| 内衬管厚度(mm) | 2 |
| RPC外管厚度(mm) | 5 |
[0171]
| RPC抗压强度(MPa) | 165 |
| RPC抗折强度(MPa) | 21.1 |
| 氯离子渗透量(Coul) | 0 |
| 外压载荷(KN/m) | 23.2 |
实施例6
本实施例提供了一种泄水管及其制备方法，所述泄水管包括外管和内衬管；
第1步，按照以下的比例进行称量(重量)：水泥34份，硅灰2份，粉煤灰3份，矿粉3份，石英砂40份，玻璃纤维0.5份，高效聚羧酸减水剂2份，消泡剂0.02份，定型增强剂3份，拌合水9份。
第2步，将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效聚羧酸减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌5min，均匀加入玻璃纤维，继续搅拌3min，最后加入定型增强剂，继续搅拌2min，直到形成一种均匀浆体。
第3步，采用图3所示的浇注压振成型机成型。内衬管为金属铝材质，对其外表面进行打毛处理，然后安放到钢制芯模上，将钢制芯模放置在震动装置上，再放置带有浇注孔的钢制腔模，开启震动装置，将RPC均匀浆体通过浇注孔灌满钢制腔模，然后盖上密封盖，开动脉冲高压气体发生器，脉冲高压气体发生器通过耐高压管与密封盖相连接，压振1-5min；然后关闭震动装置和脉冲高压气体发生器，移除密封盖，15min后进行移除钢制腔模和钢制芯模。
第4步，制备好的泄水管采用的养护方式为静养、中温水养和自然养护相结合的方式。在静养后，对泄水管的外管表面打毛处理。
第5步，对养护完成的泄水管进行尺寸，表面形态，强度等检查，其结果见表5所示。
表5泄水管检验指标
| 内衬管厚度(mm) | 0.5 |
| RPC外管厚度(mm) | 6.5 |
| RPC抗压强度(MPa) | 143 |
| RPC抗折强度(MPa) | 20.3 |
[0181]
| 氯离子渗透量(Coul) | 0 |
| 外压载荷(KN/m) | 24.1 |
实施例7
本实施例提供了一种泄水管及其制备方法，所述泄水管包括外管和内衬管；
第1步，按照以下的比例进行称量(重量)：水泥32份，硅灰2份，粉煤灰4份，矿粉1份，石英砂40份，有机纤维0.3份，高效聚羧酸减水剂2份，消泡剂0.02份，定型增强剂4份，拌合水9份。
第2步，将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效聚羧酸减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌5min，均匀加入有机纤维，继续搅拌3min，最后加入定型增强剂，继续搅拌2min，直到形成一种均匀浆体。
第3步，内衬管为金属铝材质，对其外表面进行打毛处理，然后安放到钢制芯模上，将钢制芯模放置在托架上，再安置带有浇注孔的钢制腔模，将RPC均匀浆体通过浇注孔灌满钢制腔模，然后开启芯模震动器，振动1-5min，然后关闭芯模震动器，打开钢制腔模，将已经成型的泄水管取出。
第4步，制备好的泄水管采用的养护方式为静养、中温水养和自然养护相结合的方式。在静养后，对泄水管的RPC外管表面打毛处理。
第5步，对养护完成的泄水管进行尺寸，表面形态，强度等检查，其结果见表6所示。
表6泄水管检验指标
| 内衬管厚度(mm) | 0.5 |
| RPC外管厚度(mm) | 6.5 |
| RPC抗压强度(MPa) | 157 |
| RPC抗折强度(MPa) | 19.8 |
| 氯离子渗透量(Coul) | 0 |
| 外压载荷(KN/m) | 28.1 |
实施例8
本实施例提供了一种泄水管及其制备方法，所述泄水管包括外管和内衬管；
第1步，按照以下的比例进行称量(重量)：水泥20份，硅灰2份，粉煤灰4份，矿粉4份，石英砂40份，高效聚羧酸减水剂1份，消泡剂0.02份，定型增强剂2份，拌合水9份。
第2步，将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效聚羧酸减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌5min，加入定型增强剂，继续搅拌2min，直到形成一种均匀浆体。
第3步，内衬管为金属铝材质，对其外表面进行打毛处理，然后安放到钢制芯模上，将钢制芯模放置在托架上，再安置带有浇注孔的钢制腔模，将RPC均匀浆体通过浇注孔灌满钢制腔模，然后开启芯模震动器，振动1-5min，然后关闭芯模震动器，打开钢制腔模，将已经成型的泄水管取出。
第4步，制备好的泄水管采用的养护方式为静养、中温水养和自然养护相结合的方式。在静养后，对泄水管的RPC外管表面打毛处理。
第5步，对养护完成的泄水管进行尺寸，表面形态，强度等检查，其结果见表7所示。
表7泄水管检验指标
| 内衬管厚度(mm) | 0.5 |
| RPC外管厚度(mm) | 6.5 |
| RPC抗压强度(MPa) | 116 |
| RPC抗折强度(MPa) | 11.2 |
| 氯离子渗透量(Coul) | 0 |
| 外压载荷(KN/m) | 15.3 |
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种泄水管，其特征在于，包括外管和内衬管，所述外管的上端向外凸出，形成一凸台；所述内衬管设置于所述外管的内壁上；
所述外管采用活性粉末混凝土制备；
所述内衬管为有机材料或耐腐蚀金属材料制备。
2.根据权利要求1所述的泄水管，其特征在于，所述有机材料包括聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、耐热聚乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯；
所述耐腐蚀金属材料包括铝、不锈钢、镍基耐蚀合金和钛合金。
3.根据权利要求1或2所述的泄水管，其特征在于，所述活性粉末混凝土包括以下重量份的各组份：
水泥20-40份；
硅灰2-10份；
粉煤灰0-8份；
矿粉0-8份；
石英砂30-60份；
高强度纤维0-5份；
高效减水剂0.1-2份；
消泡剂0.01-0.2份；
定型增强剂0.2-6份；
拌合水3-10份。
4.根据权利要求3所述的泄水管，其特征在于，所述高效减水剂为萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂；
和/或，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、硅和油复合物以及含胺、亚胺和酰胺类中的一种或多种；
和/或，所述高强度纤维为钢纤维、有机纤维和玻璃纤维中的一种或多种；
和/或，所述定型增强剂由硫酸铝、硅酸盐、碱金属和碱土金属一种或多种制备。
5.一种泄水管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将称量好的石英砂、水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、高效减水剂和消泡剂依次倒入到搅拌机内，然后开始搅拌，边搅拌边加入拌合水，搅拌2-10min，加入定型增强剂，继续搅拌1-5min，直到形成一种均匀浆体；
所述水泥20-40份；硅灰2-10份；粉煤灰0-8份；矿粉0-8份；石英砂30-60份；高效减水剂0.1-2份；消泡剂0.01-0.2份；拌合水3-10份；
S20、采用挤出成型法、浇注压振成型法或浇注芯模振动成型法在所述内衬管的外部形成外管，得到内衬管和外管的组合体；
S30、对所述组合体进行养护，最终得到泄水管。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S10还包括：在搅拌2-10min之后，均匀加入高强度纤维，继续搅拌2-10min，然后加入定型增强剂；所述高强度纤维的加入量为0-5份。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出成型法具体为：
S201、将内衬管安装在钢制模芯上，钢制模芯固定在托盘上；
S202、将所述步骤S10中制备的浆体倒入挤出成型机中；
S203、开启挤出成型机，将浆体从可变径挤出口挤出；
S204、所述浆体沿着内衬管的外壁均匀分布形成外管；
S205、随着外管长度的逐渐增加，挤出成型机向上升起；当所述外管长度达到要求时，即得到内衬管和外管的组合体。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述浇注压振成型法具体为：
S201、将钢制芯模放置在震动装置上，然后在钢制芯模上安放内衬管；
S202、放置带有浇注孔的钢制腔模，开启震动装置；
S203、将步骤S10制备的浆体通过浇注孔灌满钢制腔模；
S204、盖上密封盖，开启脉冲高压气体发生器，脉冲高压气体发生器通过耐高压管与密封盖相连接，压振1-5min；
S205、关闭震动装置和脉冲高压气体发生器，移除密封盖；
S206、30min内进行脱模，即得到内衬管和外管的组合体。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述浇注芯模振动成型法具体为：
S201、将钢制芯模放置在托架上，然后在钢制芯模上安放内衬管；
S202、放置带有浇注孔的钢制腔模；
S203、将步骤S10中制备的浆体通过浇注孔灌满钢制腔模；
S204、开启芯模震动器，振动1-5min；
S205、关闭芯模震动器；
S206、打开钢制腔模，即得到内衬管和外管的组合体。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述S30中的养护具体为：
S301、将所述组合体放置在室内，静养6-24h；
S302、将静养后的组合体放到中温养护环境中，以小于10℃/h的速度进行升温，当温度达到50±10℃之后保持恒温，且恒温养护时间不少于48h，然后开始以小于10℃/h的速度降温；
S303、当中温养护后组合体的表面温度与自然环境温度之差不超过10℃时，将所述中温养护后的组合体移至自然环境中继续养护，得到所述泄水管。
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