CN113007458A - 一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管及其制备方法。混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管包括中间管材，以及紧密包覆在中间管材外壁的混凝土帆布；所述混凝土帆布包括高强速干水泥与双层帆布，所述高强速干水泥位于双层帆布之间，即每平方米帆布纤维中嵌入10kg高强速干水泥。与现有技术相比，本发明混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管生产工艺简单快速，且在保有中间管材的高抗拉、抗冲击、耐蠕变以及应力松弛等优点的同时又具有水泥的表面强度以及优良的耐磨性。包裹好的混凝土帆布包覆复合管在施工前进行浇水固化，就可应对恶劣施工条件，提高施工便利性，起到保护管材主体的作用并加固管材，以及降低回填时对回填材料的选择性，不必选用中粗砂，颗粒较大的石子及原状土均可使用。
Description
技术领域
本发明涉及复合塑料管材，尤其是涉及一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管及其制备方法。
背景技术
埋地塑料管材作为一种化学建材，具有低能耗、耐腐蚀、环境友好、使用寿命长的特点。但是，埋地塑料管材普遍存在对施工条件、回填材料和回填工艺等要求较高的缺点，极大地限制了埋地塑料管材尤其是大口径埋地塑料管材的应用。
中国专利CN106678456A公布了一种混凝土帆布复合管，属于埋地排水、排污领域，包括芯管、混凝土帆布和强化纤维布，所述混凝土帆布包括三维结构的帆布和水泥粉，水泥粉包裹设置在帆布的三维结构内。将混凝土帆布包裹芯管，强化纤维布包裹在混凝土帆布外侧。浇水固化后的混凝土帆布复合管具有较强的环刚度和抗外压能力。而且整个混凝土帆布复合管易于制造，结构均匀，符合大规模生产大规模应用的基础。
该中国专利CN106678456A中采用轴插针固定的方式，制作不方便，且使用轴插针固定，易造成管材漏水或固定不稳，另外，该专利中混凝土帆布中的水泥固化后存在收缩现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有单一埋地塑料管材的不足，而提供一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，包括中间管材，以及紧密包覆在中间管材外壁的混凝土帆布；所述混凝土帆布包括高强速干水泥与双层帆布，所述高强速干水泥位于双层帆布之间，所述高强速干水泥与双层帆布的配合比为10:1，即每平方米帆布纤维中嵌入10kg高强速干水泥。
在本发明的一个实施方式中，所述中间管材选择陈化7d以上，且表面无尖锐物，总体光滑平整的管材。
在本发明的一个实施方式中，所述中间管材包括HDPE中空壁缠绕管、PP缠绕管或PE实壁管等管材。尤其适用于HDPE中空壁缠绕管，包覆后混凝土帆布首尾由自攻螺丝加强固定，中空壁缠绕管为双层壁，即使自攻螺丝穿透单层后仍不会发生漏水现象。
在本发明的一个实施方式中，所述高强速干水泥选择高铝水泥、氯氧镁水泥及硫铝酸盐水泥等，优选采用825高强硫铝酸盐水泥熟料，且掺石膏。本发明混凝土帆布中的高强度水泥掺石膏，固化后无收缩，且能够降低其包覆完成后的内应力。
在本发明的一个实施方式中，所述石膏包括硬石膏、半水石膏或二水石膏。
在本发明的一个实施方式中，所述帆布为蜂窝状内衬网格布，内为15mm长PBT材料制成的呈咬合状细绒，可以牢牢锁住内部水泥，所述帆布靠近中间管材外壁的一面为粘接面。即，本发明中帆布采用15mm-I型的三维织物，所述帆布透水性较好。
在本发明的一个实施方式中，所述混凝土帆布设置一层、两层或两层以上。通过增加水泥帆布的包裹层数，进一步增加复合管材的外在性能。
混凝土帆布在保有混凝土高强特性的同时兼具帆布的柔性，从而生产出兼具复合结构的塑料管材，同时易裁剪，可根据不同规格或长度的管材进行裁剪适应。
本发明的混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管生产工艺简单快速，且在保有中间管材的高抗拉、抗冲击、耐蠕变以及应力松弛等优点的同时又具有水泥的表面强度以及优良的耐磨性。包裹好的混凝土帆布包覆复合管在施工前进行浇水固化，就可应对恶劣施工条件，提高施工便利性，起到保护管材主体的作用并加固管材，以及降低回填时对回填材料的选择性，不必选用中粗砂，颗粒较大的石子及原状土均可使用。
本发明还提供所述混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管的制备方法，包括以下步骤：
制作混凝土帆布，所述混凝土帆布包括高强速干水泥与双层帆布，所述高强速干水泥与双层帆布的配合比为10:1，即每平方米帆布纤维中嵌入10kg高强速干水泥；也可按照不同需求调整单位面积的混凝土填充量，从而调整该混凝土帆布的强度。
将混凝土帆布的粘接面与选用的中间管材外表面紧贴；使用自攻螺丝与中间管材相固定，滚动中间管材，进而将混凝土帆布与中间管材其余表面紧贴，直至中间管材被完全包覆；
取出之前一头的自攻螺丝，并用自攻螺丝将包裹在中间管材表面的混凝土帆布首尾相固定。
包裹完整一圈后，将多余材料剪掉，若需要包覆多层，则继续滚动管材，直至达到要求包覆层数；使用固定螺丝将包裹在管材表面的混凝土帆布首尾相连，固定螺丝不可穿过管材；对包裹好的混凝土包裹复合管进行浇水固化。
所述混凝土帆布进行浇水固化的工艺为：单层混凝土帆布最少需水量为0.2t/m2，最低固化周期为30min。
混凝土帆布在保有混凝土高强特性的同时兼具帆布的柔性，从而生产出兼具复合结构的塑料管材，同时易裁剪，可根据不同规格或长度的管材进行裁剪适应。
本发明的混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管生产工艺简单快速，且在保有中间管材的高抗拉、抗冲击、耐蠕变以及应力松弛等优点的同时又具有水泥的表面强度以及优良的耐磨性。包裹好的混凝土帆布包覆复合管在施工前进行浇水固化，就可应对恶劣施工条件，提高施工便利性，起到保护管材主体的作用并加固管材，以及降低回填时对回填材料的选择性，不必选用中粗砂，颗粒较大的石子及原状土均可使用。
本发明在HDPE中空壁缠绕管表面包覆一层厚度约10mm的三维间隔织物增强水泥基复合材料，简称混凝土帆布，该混凝土帆布具有速干、轻质、高强等特点。混凝土帆布可在较大程度上提高塑料管材的外在强度，起到保护塑料管材主体的作用。
本发明混凝土帆布主要是将高强度速干水泥嵌入到三维织物中，再对其进行浇水速凝，从而在保有水泥高强特点的同时兼具织物的柔韧。
本申请采用的混凝土帆布内层为粘接面，粘结方式的连接方式，操作方便，
与现有技术相比，本发明具有如下所述的特点：
1、生产简单易操作，可调节性高，可根据不同工况要求进行包裹层数调整，进而使复合管可应对不同环境；
2、混凝土帆布包覆复合管材对施工环境及施工要求大大降低，回填材料可采用原状土，极大地解决了当前的建筑垃圾产生及部分地区回填用中粗砂难寻的窘境；
3、混凝土帆布包覆复合管材在保塑料管材有高刚性、高韧性、耐冲击、使用寿命长以及柔性的同时，兼具混凝土管材的耐磨、耐冲、并能有效地抑制蠕变和应力松弛破坏。
附图说明
图1为本发明混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管的断面图；
图2为本发明中混凝土帆布的示意图；
图1中：1-外层混凝土帆布；2-主体HDPE中空壁缠绕管
图2中：3-三维间隔织物中的纤维及混凝土层；4-三维间隔织物表面
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
参考图1、图2，以HDPE中空壁缠绕管为例：
HDPE中空壁缠绕管：DN800SN10*6m；
825高强硫铝酸盐水泥熟料掺石膏(硬石膏、半水石膏、二水石膏)：180kg；
帆布采用15mm-I型的三维织物：18㎡(3m*6m)，即帆布为蜂窝状内衬网格布，内为15mm长PBT材料制成的呈咬合状细绒，可以牢牢锁住内部水泥，所述帆布靠近中间管材外壁的一面为粘接面。
10mm、膨胀螺丝：15颗
将该混凝土帆布的粘接面与DN800SN10HDPE中空壁缠绕管外表面紧贴；使用自攻螺丝与管材相固定，滚动管材，进而将混凝土帆布与管材其余表面紧贴，直至管材被完全包覆；包裹完整一圈后，将多余材料剪掉，；使用膨胀螺丝将包裹在管材表面的混凝土帆布首尾相连，螺丝不可穿过管材；对包裹好的混凝土包裹复合管进行浇水固化，最少需水量约为3.6m3，固化24h，即可生产出DN800三维间隔织物增强水泥基复合材料(简称混凝土帆布)包覆复合管。
其中，本实施例所得混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管如图1所示，图1中1为外层混凝土帆布；2为主体HDPE中空壁缠绕管。外层混凝土帆布结构如图2所示，图2中3为三维间隔织物中的纤维及混凝土层；4为三维间隔织物表面。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，其特征在于，包括中间管材，以及紧密包覆在中间管材外壁的混凝土帆布；所述混凝土帆布包括高强速干水泥与双层帆布，所述高强速干水泥位于双层帆布之间，每平方米帆布纤维中嵌入10kg高强速干水泥。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，其特征在于，所述中间管材选择陈化7d以上，且表面无尖锐物，总体光滑平整的管材。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，其特征在于，所述中间管材包括HDPE中空壁缠绕管、PP缠绕管或PE实壁管。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，其特征在于，所述高强速干水泥采用825高强硫铝酸盐水泥熟料，且掺石膏。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，其特征在于，所述石膏包括硬石膏、半水石膏或二水石膏。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，其特征在于，所述帆布为蜂窝状内衬网格布，内为15mm长PBT材料制成的呈咬合状细绒，可以牢牢锁住内部水泥，所述帆布靠近中间管材外壁的一面为粘接面。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管，其特征在于，所述混凝土帆布设置一层、两层或两层以上。
8.如权利要求1所述混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制作混凝土帆布，所述混凝土帆布包括高强速干水泥与双层帆布，所述高强速干水泥位于双层帆布之间，每平方米帆布纤维中嵌入10kg高强速干水泥；
将混凝土帆布的粘接面与选用的中间管材外表面紧贴；使用自攻螺丝与中间管材相固定，滚动中间管材，进而将混凝土帆布与中间管材其余表面紧贴，直至中间管材被完全包覆；
取出之前一头的自攻螺丝，并用自攻螺丝将包裹在中间管材表面的混凝土帆布首尾相固定。
9.根据权利要求8所述混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管的制备方法，其特征在于，包裹完整一圈后，将多余材料剪掉，若需要包覆多层，则继续滚动管材，直至达到要求包覆层数；使用固定螺丝将包裹在管材表面的混凝土帆布首尾相连，固定螺丝不可穿过管材；对包裹好的混凝土包裹复合管进行浇水固化。
10.根据权利要求9所述混凝土帆布包覆的埋地复合塑料管的制备方法，其特征在于，所述混凝土帆布进行浇水固化的工艺为：单层混凝土帆布最少需水量为0.2t/m2，最低固化周期为30min。
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