CN109140061B - 抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管及其制备方法 - Google Patents

抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管及其制备方法，属于钢筋混凝土复合管制造技术领域。所述抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管包括钢筋混凝土层及玻璃钢层，还包括砾石联结环带，所述砾石联结环带沿径向间隔粘接于所述玻璃钢层的外壁上，且形成环状凸起，所述钢筋混凝土层套接与所述玻璃钢层的外侧，且内壁具有环状凹槽，所述砾石联结环带卡合于所述环状凹槽的内部，且一体成型。如此，在施加拉力时，不仅要克服所述钢筋混凝土层与所述砾石联结环带之间的摩擦力，还要克服所述钢筋混凝土层与所述砾石联结环带的卡合力，进而具有更加优秀的抗拉脱性能。拉拔实验中，当拉力达到破坏所述玻璃钢层200所需的拉力时，未见拉脱现象。

Description

抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管及其制备方法
技术领域
本发明属于钢筋混凝土复合管制造技术领域，具体涉及一种抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管及其制备方法。
背景技术
城市给排水系统现多使用钢筋混凝土玻璃钢复合管，其结构为钢筋混凝土管套设于玻璃钢管外侧，具有强度高、抗腐蚀性强、内壁摩擦系数小、使用寿命长等优点。钢筋混凝土管与玻璃钢管的结合具有多种形式，现有技术中，多利用平铺的砂层来提高两者之间的摩擦系数，防止脱管。然而，在实际应用中，这种通过平铺的砂层来实现钢筋混凝土与玻璃钢管的结合，在实际应用中，其抗拉脱性能不稳定，经常出现钢筋混凝土与玻璃钢管的脱离。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种抗拉脱性能稳定的抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管。
还有必要提供一种抗拉脱钢筋混凝土玻璃钢复合管的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术手段是：
一种钢筋混凝土玻璃钢复合管，包括钢筋混凝土套管及玻璃钢内胆，所述玻璃钢内胆的外表面凸设有至少两个砾石联结带，所述砾石联结带环设于所述玻璃钢内胆的外壁上，且相邻两个所述砾石联结带之间具有间隔，所述钢筋混凝土套管套接与所述玻璃钢内胆的外侧，且内壁开设有与所述砾石连接带数量相同的环状凹槽，所述砾石联结带卡接于所述环状凹槽。
优选地，还包括附加保护层，所述附加保护层涂设于所述玻璃钢内胆的内壁上。
一种如上所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管的制备方法，包括以下步骤：
制备玻璃钢内胆：利用玻璃纤维及高分子树脂制作玻璃钢内衬，以形成玻璃钢内胆；
砾石联结带成型：于所述玻璃钢内胆未完全凝结前，在所述玻璃钢内胆的外壁上铺设至少两个凸起的环状间砂带，以形成砾石联结带，且相邻两个所述的砾石联结带之间具有间隔；
套模：静置12h～24h，待所述玻璃钢内胆及所述砾石联结带完全凝结后，置于模具中，并在其外侧套设钢筋骨架；
浇注混凝土：浇注混凝土，以形成钢筋混凝土套管，浇注过程中，具有流动性的混凝土填充相邻两个所述砾石联结带所形成的间隔，并在所述砾石联结带形成卡接于所述砾石联结带的环状凹槽；
养护：自然养护或蒸汽养护，至完全固化；
脱模：脱模，并制得所述钢筋混凝土玻璃钢复合管。
本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：其一，通过在所述玻璃钢内胆的外壁间隔粘接所述砾石联结带，所述砾石联结带形成一定高度的凸起，浇筑所述钢筋混凝土层时，混凝土填充所述砾石联结带形成的间隔，如此，在施加拉力时，不仅要克服所述钢筋混凝土层与所述砾石联结带之间的摩擦力，还要克服所述钢筋混凝土层与所述砾石联结带的卡合力，进而实现所制备的钢筋混凝土玻璃钢复合管具有更加优秀的抗拉脱性能。其二，于所述玻璃钢内胆未完全凝结前，在所述玻璃钢内胆上铺设间隔的砂带，以形成砾石联结带，如此形成的所述砾石联结带与所述玻璃钢内胆粘接为一体，其抗拉脱性能也得到了大幅度提升。其三，通过改变所述砾石联结带的边界形状，进一步提高所述砾石联结带与所述钢筋混凝土层的卡合力，提升所述钢筋混凝土玻璃钢复合管的抗拉脱性能。
附图说明
图1是钢筋混凝土玻璃钢复合管的径向截面展开示意图。
图2是钢筋混凝土玻璃钢复合管的结构示意图。
图3是所述玻璃钢内胆200的结构示意图。
图4是一实施方式中的钢筋混凝土玻璃钢复合管的展开示意图。
图5是另一实施方式中的钢筋混凝土玻璃钢复合管的展开示意图。
图6是钢筋混凝土玻璃钢复合管制备方法流程图。
图7是生产钢筋混凝土玻璃钢复合管内衬用生产系统。
图中：钢筋混凝土玻璃钢复合管10、钢筋混凝土层100、环状凹槽101、承口102、玻璃钢内胆200、接口201、砾石联结带210、环状凹槽101、附加保护层400、生产钢筋混凝土玻璃钢复合管内衬用生产系统1、滑动底座60、内膜旋转装置20、承载平台30、玻璃钢管成型装置40、砂层铺设装置50。
具体实施方式
请参看图1、图2及图3，一较佳实施例中，一种钢筋混凝土玻璃钢复合管10,包括钢筋混凝土套管100及玻璃钢内胆200，所述玻璃钢内胆200的外表面凸设有至少两个砾石联结带210，所述砾石联结带210环设于所述玻璃钢内胆200的外壁上，且相邻两个所述砾石联结带210之间具有间隔，所述钢筋混凝土套管100套接与所述玻璃钢内胆200的外侧，且内壁开设有与所述砾石连接带210数量相同的环状凹槽101，所述砾石联结带210卡接于所述环状凹槽101。
在所述玻璃钢内胆200的外壁上凸设至少两个所述砾石联结带210，所述砾石联结带210环设于所述玻璃钢内胆200的外壁上，且相邻两个所述砾石联结带210之间具有间隔，所述钢筋混凝土套管100内壁开设有环状凹槽101，所述砾石联结带210卡接于所述环状凹槽101中，在施加拉力时，不仅要克服所述钢筋混凝土套管100与所述砾石联结带210之间的摩擦力，还要克服所述钢筋混凝土套管100与所述砾石联结带210的卡合力，进而实现所制备的钢筋混凝土玻璃钢复合管10具有更加优秀的抗拉脱性能。
一具体实施方式中，所述砾石联结带210的边缘线展开为直线，加工简单，能够节省成本。
请参看图4和图5，一较佳实施方式中，所述砾石联结带210的边缘线展开为波形，具体的，可以是锯齿形、正玄波形或方波形，以此增加所述钢筋混凝土套管100与所述砾石联结带210的接触面积，进而增加所述钢筋混凝土套管100与所述砾石联结带210之间的卡合力，进一步提高所制备的钢筋混凝土玻璃钢复合管10具有更加优秀的抗拉脱性能。
作为优选，所述砾石联结带210的平均宽度为5cm～25cm。
作为优选，相邻两个所述砾石联结带210的平均间距为10cm～20cm。
进一步地，所述砾石联结带210凸出所述玻璃钢内胆200的平均高度为0.5cm～1cm。
在抗拉脱性能实验中，当拉力达到所述玻璃钢内胆200的被破坏的力时，未见拉脱，证明所制备的钢筋混凝土玻璃钢复合管10具有更加优秀的抗拉脱性能。
在一较佳实施例中，还包括附加保护层400，所述附加保护层400涂设于所述玻璃钢内胆200的内壁上，所述附加保护层400可根据不同的使用环境刷涂不同的材料，当作为自来水的上下水管时，刷涂可食用塑料材料，当使用在腐蚀性较强的环境中时，刷涂防腐涂料。
作为优选，所述钢筋混凝土玻璃钢复合管10一端呈喇叭口状，所述钢筋混凝土套管100的长度长于所述玻璃钢内胆200，且与所述玻璃钢内胆200形成承口201；所述钢筋混凝土玻璃钢复合管10的另一端呈直管状，所述钢筋混凝土套管100的长度短于所述玻璃钢内胆200，且与所述玻璃钢内胆形成接口102；所述承口201与所述接口102能够承插式配合，以便于施工安装。
请参看图6，一实施例中，一种所述钢筋混凝土玻璃钢复合管10的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101：制备玻璃钢内胆：利用玻璃纤维及高分子树脂制作玻璃钢内衬，以形成玻璃钢内胆；
S102：砾石联结带成型：于所述玻璃钢内胆未完全凝结前，在所述玻璃钢内胆的外壁上铺设至少两个凸起的环状间砂带，以形成砾石联结带，且相邻两个所述的砾石联结带之间具有间隔；
S103：套模：静置12h～24h，待所述玻璃钢内胆及所述砾石联结环带完全凝结后，置于模具中，并在其外侧套设钢筋骨架；
S104：浇注混凝土：浇注混凝土，以形成钢筋混凝土套管，浇注过程中，具有流动性的混凝土填充相邻两个所述砾石联结带所形成的间隔，并在所述砾石联结带形成卡接于所述砾石联结带的环状凹槽；
S105：养护：自然养护或蒸汽养护，至完全固化；
S106：脱模：脱模，并制得所述钢筋混凝土玻璃钢复合管。
请参看图7，具体地，提供一种一种生产钢筋混凝土玻璃钢复合管内衬用生产系统1，包括滑动底座60、内膜旋转装置20、承载平台30、玻璃钢管成型装置40及砂层铺设装置50；所述内膜旋转装置20平行设置于所述滑动底座60的一侧，用于沿轴向转动内衬模具，所述承载平台30滑动连接于所述滑动底座60上，且能够平行于所述内膜旋转装置20滑动，所述玻璃钢管成型装置40固定安装于所述承载平台30上，用于引导玻璃纤维铺设于转动的内衬模具上，所述砂层铺设装置50安装于所述承载平30上，且与所述玻璃钢管成型装置40平行设置，用于向铺设好玻璃纤维的内衬模具上铺设砂层。
将用以制备所述玻璃钢内胆200的玻璃纤维，通过所述玻璃钢管成型装置40，与用以辅助成型的促进剂混合，其末端粘结于内膜旋转装置20，通过所述内膜旋转装置20转动，以在内衬模具上制备玻璃钢内胆200，所述所述促进剂优选为环氧树脂。
所述承载平台30沿水平方向在所述滑动底座60上滑动，带动承载于其上的所述玻璃钢管成型装置40及所述砂层铺设装置50一起移动，当所述承载平台30移动至所述滑动底座60的末端时，所述玻璃钢内胆200基本成型，但由于成型时间较短，未能完全凝结。
所述承载平台30沿水平方向在所述滑动底座60上反向滑动，同时启动所述砂层铺设装置50，调节所述承载平台30的移动速度，以在所述玻璃钢内胆200上形成均匀间隔的所述砾石联结带210，通过调节所述承载平台30的移动速度以及所述砂层铺设装置50的角度，调节相邻所述砾石联结带210之间的间隔距离。
由于在所述玻璃钢内胆200未完全凝结，及时铺设所述砾石联结带210，砂砾与所述玻璃钢内胆200融合为一体，能够进一步提高抗拉脱性能。
具体的，将砂砾均匀地分布于纱布上，将纱布一端固定于所述内膜旋转装置20上，通过所述内膜旋转装置20转动以及所述承载平台30的移动，将砂砾均匀的铺设于所述玻璃钢内胆200上。
更为具体的，砂砾的粒径优选为0.3cm～0.5cm，其硅晶含量优选为85%以上，表面不规则，具有一定糙度，以提高所述钢筋混凝土层100与所述砾石联结带210的握裹力，进而提高抗拉脱性能。优选地，选用具有较大的硬度的石英砂。
进一步地，砂砾用胶黏剂混合均匀，所述胶黏剂优选为高分子树脂胶，以增加砂砾之间的胶着力，防止砂砾滑动，影响抗拉脱性能。
所述砾石联结带210铺设完成后，进行修整，形成承口102以及接口201以及形成承接用密封圈，静置12h～24h，待完全凝结后，除去表层的纱布，脱模，形成铺设有所述砾石联结带210的所述玻璃钢内胆200。
提供一内模，容置于所述玻璃钢内胆200内部，以支撑所述玻璃钢内胆200，提供一外模，放置于所述玻璃钢内胆200外部，在外模与所述玻璃钢内胆200之间放置钢筋骨架，提供一底座，用以承载所述内模、外模、钢筋骨架及所述玻璃钢内胆200，同时对内模、外模、钢筋骨架及所述玻璃钢内胆200的位置进行固定。
安装完成后，浇注混凝土，形成所述钢筋混凝土层100。浇注完成后，进行养护，可以自然养护，也可以是蒸汽养护，养护6h～12h，脱模后，即形成所述钢筋混凝土玻璃钢复合管10。
所述钢筋混凝土玻璃钢复合管10具有管体强度高、抗腐蚀性能强、水力性能优良等特点，由于所述砾石联结300与所述钢筋混凝土层100之间不仅存在相互的摩擦力，也存在卡合力，所以其具有优秀的抗拉脱性能，拉拔实验中，当拉力达到破坏所述玻璃钢内胆200所需的拉力时，未见拉脱现象。
另一实施方式中，在所述砾石联结带210完全固化前，对所述砾石联结带210进行修整操作，以满足不同形状、不同平均宽度、不同平均间距或不同平均高度的要求，以进一步增强所述钢筋混凝土玻璃钢复合管10的抗拉脱性能。
进一步地，在所述玻璃钢内胆200内壁涂刷附加保护层400，以适应不同应用场合的需求。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种钢筋混凝土玻璃钢复合管，包括钢筋混凝土套管及玻璃钢内胆，其特征在于，所述玻璃钢内胆的外表面凸设有至少两个砾石联结带，所述砾石联结带环设于所述玻璃钢内胆的外壁上，且相邻两个所述砾石联结带之间具有间隔，所述钢筋混凝土套管套接于所述玻璃钢内胆的外侧，且内壁开设有与所述砾石联结带数量相同的环状凹槽，所述砾石联结带卡接于所述环状凹槽。
2.如权利要求1所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管，其特征在于，所述砾石联结带的边缘展开线为直线或波形线。
3.如权利要求2所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管，其特征在于，所述砾石联结带的边缘展开线为锯齿形、正弦波形或方波形。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管，其特征在于，所述砾石联结带的平均宽度为5cm～25cm。
5.如权利要求4所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管，其特征在于，相邻两个所述砾石联结带的平均间距为5cm～20cm。
6.如权利要求1、2、3或5中任意一项所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管，其特征在于，所述砾石联结带凸出所述玻璃钢内胆的平均高度为0.5cm～2cm。
7.如权利要求1、2、3或5中任意一项所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管，其特征在于，还包括附加保护层，所述附加保护层涂设于所述玻璃钢内胆的内壁上。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备玻璃钢内胆：利用玻璃纤维及高分子树脂制作玻璃钢内衬，以形成玻璃钢内胆；
砾石联结带成型：于所述玻璃钢内胆未完全凝结前，在所述玻璃钢内胆的外壁上铺设至少两个凸起的环状间砂带，以形成砾石联结带，且相邻两个所述的砾石联结带之间具有间隔；
套模：静置12h～24h，待所述玻璃钢内胆及所述砾石联结带完全凝结后，置于模具中，并在其外侧套设钢筋骨架；
浇注混凝土：浇注混凝土，以形成钢筋混凝土套管，浇注过程中，具有流动性的混凝土填充相邻两个所述砾石联结带所形成的间隔，并在所述砾石联结带形成卡接于所述砾石联结带的环状凹槽；
养护：自然养护或蒸汽养护，至完全固化；
脱模：脱模，并制得所述钢筋混凝土玻璃钢复合管。
9.一种如权利要求8所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对所述砾石联结带进行修整操作，以满足不同形状、不同平均宽度、不同平均间距或不同平均高度的要求。
10.一种如权利要求9所述的钢筋混凝土玻璃钢复合管的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述玻璃钢内胆的内壁涂刷附加保护层。
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