CN117249312A - 一种防渗透混凝土管道及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体的说是一种防渗透混凝土管道及其生产工艺，包括管片和膨胀件；本发明中通过在管片的侧壁处设置凹槽，凹槽内部设置膨胀件，进而在水从管片之间的缝隙向管道内渗透时，则水会先与膨胀件接触，由于膨胀件为吸水膨胀材料制成，因此与水接触后，膨胀件会发生膨胀，进使得膨胀件与凹槽的侧壁接触更紧密，以此阻止水分的继续渗透，以此提高了防水性能，同时将管片设置成弧度小于90°，在膨胀件膨胀挤压两侧的管片时，则会使得管片之间的挤压力垂直于管片的接触面，进而使得管片之间缝隙更加紧密，避免出现因挤压导致管片的偏移错位，进而提高了管片接缝处的密闭性，因此提高了管道的防渗性能。

Description

一种防渗透混凝土管道及其生产工艺

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体的说是一种防渗透混凝土管道及其生产工艺。

背景技术

混凝土管道是一种用于输送液体或气体的管道，由混凝土材料制成。它通常用于给排水系统、下水道、排污管道、灌溉系统等领域。

混凝土管道的生产工艺方式主要包括以下几种方式：

预制管道：预制管道是在工厂或预制场地中进行生产的，通常使用模具进行成型。混凝土配制后，倒入模具中，经过振捣和养护后，待混凝土固化后，拆模并进行修整，最后进行质量检测。预制管道具有生产效率高、质量可控、工期短的优点，适用于大规模生产和标准化要求较高的工程。

现场浇筑：现场浇筑是指在管道所在的具体位置进行混凝土的浇筑和成型。首先需要搭建支撑和模板，然后将混凝土倒入模板中，经过振捣和养护后，待混凝土固化后，拆除模板并进行修整和质量检测。现场浇筑适用于管道较小规模或形状特殊、无法预制的情况，但工期较长且对施工条件和技术要求较高。

分片拼装：分片拼装是将管道分成若干个较小的部分，通过连接件将其拼装成完整的管道。每个管片可以在工厂中进行预制，然后运输到现场进行拼装。分片拼装适用于大型管道或需要在狭小空间中安装的情况，具有灵活性和适应性强的优点。

预应力管道：预应力管道是在混凝土管道中引入预应力钢筋或钢束，通过预应力力学原理提高管道的承载能力和抗拉性能。预应力管道适用于需要承受大荷载或跨越较大距离的情况，具有较高的强度和稳定性；

出于管道的强度和一致性以及施工工期的考虑，现阶段采用街道的则是预制管道较多，而预制管道现阶段的生产方式主要包括以下的方式：

离心铸造生产：离心铸造是将混凝土通过离心力作用，使其在模具内形成均匀的管道形状。离心铸造生产工艺包括：模具制作、混凝土配制、模具安装、注入混凝土、旋转成型、养护和固化、拆模和修整等步骤。

钢模滚压生产：钢模滚压是将混凝土通过钢模的滚压作用，使其在模具内形成管道形状。钢模滚压生产工艺包括：模具制作、混凝土配制、模具安装、滚压成型、养护和固化、拆模和修整等步骤；

而不论是离心铸造生产或者钢模滚压的方式，在生产大管径的管道时，都会面临着生产设备的尺寸不足以满足，或则生产场地的浪费的问题，影响管道的生产效率，造成管道生产不经济的问题；因此在预制管道的基础上发展出了分装式的管道，由于混凝土管道的生产工艺限制，常常需要将管道在圆周方向上分成若干个管片，然后再进行拼装成整个管道。这种分片拼装的方式可以解决混凝土管道生产和运输的限制，使得较大直径的管道也能够制造和使用，由于分隔过后管道所需要的模具的尺寸减小，同时能够实现批量的生产，以此提高管道的生产效率；

但是拼装式的管道存在的一个较大的问题则是由于拼装缝隙的存在，会导致管道的防渗性能降低，进而造成该生产工艺生产出的管道的使用受限，因此需要提出一种具有良好防渗性能的拼装式的混凝土管道。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种防渗透混凝土管道及其生产工艺。本发明主要用于解决拼装式混凝土管道由于拼装缝隙的存在导致的容易渗透的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防渗透混凝土管道，包括管体；所述管体由至少5个形状相同的独立管片拼装成；所述管片的弧度小于90°；所述管片侧端面开设有凹槽；所述凹槽内设置有膨胀件；所述膨胀件由吸水膨胀材料制成；

还包括管道接头；所述管道接头内侧对称开设有滑槽；所述滑槽内部设置有密封圈；所述密封圈中空设置；所述密封圈由吸水膨胀材料制成；所述管片上与所述滑槽对应位置设置有卡槽；

所述管片上开设有支撑孔；所述管道接头的两端对称固定连接有挂钩；所述管道接头的两端对称设置有支撑架；所述支撑架一端位于所述支撑孔内；所述支撑架的另一端与所述管道接头抵触；所述支撑架的下端设置有挂接部；所述挂接部与所述挂钩卡接

所述管道接头上沿圆周方向均匀间隔开设有注浆孔；所述管片外侧和所述管道接头内侧均开设有注浆槽。

优选的所述凹槽的侧壁为非对称设置；所述管片侧壁位于所述凹槽两侧设置为锯齿状结构；所述锯齿状结构表面设置有柔性密封层；所述锯齿状结构为金属材料制成。

优选的，所述柔性密封层的厚度为0.1—0.5mm。

优选的，所述膨胀件的表面均匀间隔设置有导槽；每个所述导槽覆盖所述膨胀件截面周长一半的区域；所述导槽之间间隔距离不小于15cm。

优选的，用于生产所述管片的混凝土包括以下重量分数的成分混合而成：普通硅酸盐水泥100—120份、膨胀剂5—10份、密集配粗骨料100—150份、细骨料50—80份、矿粉20—30份、火山石10—20份、聚丙烯纤维5—10份、阻锈剂5—8分、水150—160分。

优选的，所述混凝土还包括吸水树脂颗粒；所述吸水树脂颗粒外部包裹有水溶性聚合物，且包裹层厚度不小于1mm。

一种防渗透混凝土管道生产工艺，包括以下步骤：

S1：根据管道中管片的数量，确定管片的分隔形状，根据此制作管片的生产模具；

S2：在模具内部布设钢筋骨架，随后在钢筋骨架的两端焊接锯齿状结构；

S3：根据设计的混凝土的配合比，进行配料并搅拌混合制成混凝土；

S4：向模具内部浇筑混合均匀的混凝土，并采用附着式振动板进行振动密实；

S5：养护到设计强度80％，进行脱模；随后转移至存仓场地进行覆盖洒水养护；

S6：管片的达到设计强度100％后，使用目数800-1000目砂纸对管片上的凹槽侧壁进行打磨；

S7：重复上述S1-S6步骤，生产管道所需的管片，同时使用模具生产管道接头和制成架；

S8：将管片放置于拼装架上，随后逐片将管片对接，同时在管片的凹槽内安装膨胀件，保持膨胀件安装平顺；

S9：将密封圈安装于管道接头内部，随后将管道结构安装到拼装完成的管道端部，向管道接头内的密封圈上喷洒水，随后向管道接头的注浆孔内注入密封浆液。

优选的，使用的混凝土的生产包括以下步骤：

Q1：取普通硅酸盐水泥加入量的5％与膨胀剂混合，随后与火山石搅拌混合获得混合物A，混合均匀后向混合物A中喷洒混合物质量0.3％—1％的水，振动搅拌均匀获得混合物B；

Q2：向混合物B中加入聚丙烯纤维后进行翻拌均匀获得混合物C；

Q3：将粗骨料与细骨料搅拌混合，随后将混合后的骨料与混合物C混合搅拌，同时向其中矿粉、剩余的水泥和剩余的水，并搅拌，搅拌1—2分钟，获得混合物D；

Q4：向混合物D中加入阻锈剂和加入吸水树脂，并翻拌均匀；随后搅拌均匀生成用于生产管片的混凝土。

本发明的有益效果如下：

1.本发明中通过在管片的侧壁处设置凹槽，凹槽内部设置膨胀件，进而在水从管片之间的缝隙向管道内渗透时，则水会先与膨胀件接触，由于膨胀件为吸水膨胀材料制成，因此与水接触后，膨胀件会发生膨胀，进使得膨胀件与凹槽的侧壁接触更紧密，以此阻止水分的继续渗透，以此提高了防水性能，同时将管片设置成弧度小于90°，管片的侧边经过管道的中轴线相交，进而在膨胀件膨胀挤压两侧的管片时，则会使得管片之间的挤压力垂直于管片的接触面，进而使得管片之间缝隙更加紧密，避免出现因挤压导致管片的偏移错位，进而提高了管片接缝处的密闭性，因此提高了管道的防渗性能。

2.本发明中通过将凹槽的侧壁设置成不对称的形式，进而使得相邻的两个管道在接触面位置形成向两个方向的力，例如图中的a和b所示，同时将凹槽两侧设置成锯齿状的结构，在膨胀后则会使得两个管片之间的锯齿状结构互相挤压，进而挤压设置的柔性密封层，进而能够提高两个管片之间的密封性，进而能够避免外部的水分继续向管道内渗透，以此提高了管道的防渗效果。

3.本发明中通过在膨胀件的表面设置导槽，在有水分通过管片之间的缝隙与膨胀件接触时，能够使得水分快速的分布在膨胀件的表面，进而使得膨胀件膨胀的区域更大，使得膨胀件更均匀的膨胀，以避免发生膨胀件内部的应力集中，进而使得相邻的两个管片之间因膨胀件膨胀产生的挤压力更均匀，避免出现管片的偏斜，提高了管道的整体密封性；同时通过设置的导槽，能够使得渗入的水能够快速的接触到膨胀件的更多区域，以此能够更快速的吸收渗入的水分，进而减缓水分更快速的向内部渗入；通过将导槽覆盖的区域以及分布的形式设置成分隔的形式，能够避免水分沿着导槽的间隙直接跨越过膨胀件向内部渗透，在提高膨胀件吸水性的同时避免出现的水的渗透通道；以此保证了膨胀件的防渗功能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中管道的整体结构示意图；

图2是本发明中管道内部结构示意图；

图3是本发明中管道接头的连接视图；

图4是本发明中管片和膨胀件的拼装结构示意图；

图5是本发明中管片的整体结构示意图；

图6是本发明中膨胀件的整体结构示意图；

图中：管体1、管片2、凹槽3、膨胀件4、管道接头5、滑槽6、密封圈7、卡槽8、挂钩9、支撑架10、挂接部11、注浆孔12、锯齿状结构13、柔性密封层14、导槽15。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

防渗透管道的实施例一

如图1至图3所示，一种防渗透混凝土管道，包括管体1；所述管体1由至少5个形状相同的独立管片2拼装成；所述管片2的弧度小于90°；所述管片2侧端面开设有凹槽3；所述凹槽3内设置有膨胀件4；所述膨胀件4由吸水膨胀材料制成；

还包括管道接头5；所述管道接头5内侧对称开设有滑槽6；所述滑槽6内部设置有密封圈7；所述密封圈7中空设置；所述密封圈7由吸水膨胀材料制成；所述管片2上与所述滑槽6对应位置设置有卡槽8；

所述管片2上开设有支撑孔；所述管道接头5的两端对称固定连接有挂钩9；所述管道接头5的两端对称设置有支撑架10；所述支撑架10一端位于所述支撑孔内；所述支撑架10的另一端与所述管道接头5抵触；所述支撑架10的下端设置有挂接部11；所述挂接部11与所述挂钩9卡接

所述管道接头5上沿圆周方向均匀间隔开设有注浆孔12；所述管片2外侧和所述管道接头5内侧均开设有注浆槽。

工作时，通过在管片2的侧壁处设置凹槽3，凹槽3内部设置膨胀件4，进而在水从管片2之间的缝隙向管道内渗透时，则水会先与膨胀件4接触，由于膨胀件4为吸水膨胀材料制成，因此与水接触后，膨胀件4会发生膨胀，进使得膨胀件4与凹槽3的侧壁接触更紧密，以此阻止水分的继续渗透，以此提高了防水性能，同时将管片2设置成弧度小于90°，管片2的侧边经过管道的中轴线相交，进而在膨胀件4膨胀挤压两侧的管片2时，则会使得管其余管片2之间的挤压力垂直于管片2的接触面，进而使得管片2之间缝隙更加紧密，避免出现因挤压导致管片2的偏移错位，进而提高了管片2接缝处的密闭性，因此提高了管道的防渗性能；

通过在管道的端部设置管道接头5，在管道的接头内设置滑槽6和密封圈7，当外部的水从管道接头5处向管道内渗透时，管道内部的密封圈7具有吸水性能，吸收部分的水分，同时密封圈7在吸水后自身膨胀沿着滑孔向着管片2上的卡槽8的位置移动，进而使得密封圈7在管片2与管道接头5之间形成封堵，以此隔绝水渗透的通路，进而降低了水渗透的几率，进而提高了管道的防渗性能；

通过在管道接头5上设置注浆孔12，则在管道的施工时，通过先向管道内的密封圈7上喷砂一定量的水，随后通过管道接头5上的注浆孔12，以形成滑槽6与卡槽8之间的密闭空间，随后则在密封圈7的膨胀下，使得该密闭空间内的压力增加，形成高压区域，进而在后续的使用过程中若有水渗透时，则内部的高压会先向外部挤压，防止水分第一时间向内部渗透，以此能够阻碍水分的进入，进而提高了防渗性能。

如图4所示，所述凹槽3的侧壁为非对称设置；所述管片2侧壁位于所述凹槽3两侧设置为锯齿状结构13；所述锯齿状结构13表面设置有柔性密封层14；所述锯齿状结构13为金属材料制成。

工作时，由于膨胀件4原先相互接触的两个凹槽3，在水分接触到膨胀件4使得膨胀件4发生膨胀进而对凹槽3的侧壁产生挤压力，通过将凹槽3的侧壁设置成不对称的形式，进而使得相邻的两个管道在接触面位置形成向两个方向的力，例如图中的a和b所示，同时将凹槽3两侧设置成锯齿状的结构，在膨胀后则会使得两个管片2之间的锯齿状结构13互相挤压，进而挤压设置的柔性密封层14，进而能够提高两个管片2之间的密封性，进而能够避免外部的水分继续向管道内渗透，以此提高了管道的防渗效果。

所述柔性密封层14的厚度为0.1—0.5mm。

工作时，由于柔性明层自身的刚性低，若管道层厚较厚时则会影响到管道拼装完成后的整体强度，容易引起管道的变形，进而造成管道的密封性降低，若较薄，则会影响挤压过程中的密封性；也会导致管道密封性降低，因此通过控制柔性密封层14的厚度，已实现密封效果与管道结构的稳定性均良好的程度；

柔性密封层14的对比例一：

与实施例一的区别之处在于柔性密封层14的厚度为0.05mm；

柔性密封层14的对比例二：

与实施例一的区别之处在于柔性密封层14的厚度为1mm；

柔性密封层14的对比例三：

与实施例一的区别之处在于柔性密封层14的厚度为5mm。

受压密封性试验：

将按照上述的参数制作管片2后，随后将管片2进行拼装，随后采用相同的密封部件将拼装完成的管道的端部进行密封处理，同时在管道内填塞相同质量的吸水纸；随后将拼装完成的管道连通封堵部件浸入水中，保持2～3分钟，取出管道擦去表面水分，随后拆除管道，观察管道缝隙处的漏水情况，随后统计内部吸水纸的质量变化；随后再次拼装管道，并将管道再次浸入水中，对所有的管道施加相同的振动，持续2～3分钟后，取出管道擦去表面水分，随后拆除管道，观察管道缝隙处的漏水情况，随后统计内部吸水纸的质量变化，获得下列表一：

	吸水纸质量变化静态	吸水纸质量变化动态
			实施例	0mg	0mg
对比例一	0.2mg	0.5mg
			对比例二	1mg	3mg
对比例三	2mg	55mg

根据上述的试验结果可以得出，在柔性密封层14的厚度无论是低于还是高于0.1—0.5mm时，其防渗透的效果均较差，在动态下，则表现的更为明显，而管道在使用过程中难免受到震动，因此采用0.1—0.5mm厚度的柔性密封层14能够起到更好的动态密封效果；以此提升管道的防渗性能。

如图6所示，所述膨胀件4的表面均匀间隔设置有导槽15；每个所述导槽15覆盖所述膨胀件4截面周长一半的区域；所述导槽15之间间隔距离不小于15cm。

工作时，通过在膨胀件4的表面设置导槽15，在有水分通过管片2之间的缝隙与膨胀件4接触时，能够使得水分快速的分布在膨胀件4的表面，进而使得膨胀件4膨胀的区域更大，使得膨胀件4更均匀的膨胀，以避免发生膨胀件4内部的应力集中，进而使得相邻的两个管片2之间因膨胀件4膨胀产生的挤压力更均匀，避免出现管片2的偏斜，提高了管道的整体密封性；同时通过设置的导槽15，能够使得渗入的水能够快速的接触到膨胀件4的更多区域，以此能够更快速的吸收渗入的水分，进而减缓水分更快速的向内部渗入；通过将导槽15覆盖的区域以及分布的形式设置成分隔的形式，能够避免水分沿着导槽15的间隙直接跨越过膨胀件4向内部渗透，在提高膨胀件4吸水性的同时避免出现的水的渗透通道；以此保证了膨胀件4的防渗功能。

防渗透管道使用混凝土的实施例一：

用于生产所述管片2的混凝土包括以下重量分数的成分混合而成：普通硅酸盐水泥100—120份、膨胀剂5—10份、密集配粗骨料100—150份、细骨料50—80份、矿粉20—30份、火山石10—20份、聚丙烯纤维5—10份、阻锈剂5—8分、水150—160分。

工作时，采用的密集配的骨料与细骨料制作的混凝土，具有：减少孔隙和空隙：密集配混凝土通过充分填充骨料，使得混凝土中的孔隙和空隙减少。这些孔隙和空隙是水分和有害物质渗透的通道，减少了孔隙和空隙可以有效阻止水分的渗透。

提高水泥糊的浆体性质：密集配混凝土中的水泥糊具有更好的浆体性质，可以形成更为紧密的胶凝体结构。这种紧密的结构可以有效阻止水分的渗透，提高混凝土的抗渗性能。

减少水分渗透路径：密集配混凝土中的骨料充分填充水泥糊中，形成了一种连续的骨料骨架结构。这种骨料骨架结构可以减少水分渗透的路径，使得水分在混凝土中的渗透路径变得更长，从而降低了水分渗透的速度和程度。

提高混凝土的致密性：密集配混凝土在配制过程中，可以采用适当的水灰比和充分的振捣措施，使得混凝土的致密性得到提高。致密的混凝土能够减少水分和有害物质的渗透，提高混凝土的抗渗性能。

其中的密集配骨料主要包括以下细分材料：

粗砂：通过2.36mm筛孔，但不通过0.3mm筛孔，粒径在0.3mm—2.36mm之间。

砾石：通过40mm筛孔，但不通过2.36mm筛孔，粒径在2.36mm—40mm之间。

碎石：通过80mm筛孔，但不通过40mm筛孔，粒径在40mm—80mm之间。

主骨料：通过160mm筛孔，但不通过80mm筛孔，粒径大于80mm；

同时在混凝土中添加一定比例的纤维材料，如钢纤维、聚丙烯纤维等。纤维可以增加混凝土的韧性和抗裂性能，从而提高混凝土的抗渗性能。纤维可以填充混凝土中的微裂缝，防止渗透介质的渗透，提高混凝土的密实性和防渗性能。

增加阻锈剂能够减缓管片2内部的金属构件的腐蚀，进而提高管片2的使用寿命，避免因内部金属的腐蚀而导致的管道防渗性能的降低，以此提高了管道的耐久性；同时能够减缓锯齿状结构13的腐蚀，进一步的提高了管片2连接部位的耐久性，进而提高了管片2的长期使用后的防渗性能。

防渗透管道的实施例二：

所述混凝土还包括吸水树脂颗粒；所述吸水树脂颗粒外部包裹有水溶性聚合物，且包裹层厚度不小于1mm。

工作时，由于吸水树脂具有吸水的特性，而混凝土在搅拌的过程中会加入水，因此若直接将吸水树脂加入混凝土中，则会使得吸水树脂直接吸混凝土中的水分，进而使得在没有凝结前，吸水树脂已经吸足水分，进而导致后续的过程中不能够再次吸水，则会失去吸水树脂的意义，而在本方案中通过在吸水树脂的表面上包裹一层水溶性聚合物(聚丙烯酰胺、聚乙烯醇)，则在混凝土凝结的过程中会逐渐消耗掉包裹的一层水溶性聚合物，该物质溶解与水中后，会形成移动的胶质状态，填充与混凝土改变混凝土的胶凝状态，进而提高混凝土的密实度，以提高混凝土的防渗性能；同时当外部的水溶性聚合物消耗完成后，则会使得内部的吸水树脂暴露与混凝土中，具有一定的吸水性能，使得吸水树脂吸水膨胀，进而能够提高周围混凝土的密实度，进一步的提高了混凝土的吸水性能，当混凝土完全凝固后，若长时间没有水分渗入，则吸水树脂则会丧失水分收缩，会在混凝土结构内形成空穴的机构，当有水分渗透到混凝土结构内时，则会在空穴结构处形成行程汇聚，同时内部的吸水树脂能够再次的吸收部分的水分，进而减缓阻隔水分向内部渗透。

其中的聚丙烯酰胺的溶解在常温下，聚丙烯酰胺PAM的溶解时间会因其分子量、浓度和溶剂等因素而有所不同。一般来说，较低分子量和较低浓度的PAM会较快溶解，而较高分子量和较高浓度的PAM则可能需要更长的时间来完全溶解。

在常温下，对于一般的PAM溶解，可能需要几分钟到几小时的时间。具体的溶解时间还取决于溶剂的种类和搅拌条件等因素。

混凝土的组成的对比例一

与混凝土组成的实施例相比，其中不同之处在于未添加膨胀剂

混凝土的组成的对比例二

与混凝土组成的实施例相比，其中不同之处在于未添加聚丙烯纤维；

混凝土的组成的对比例三

与混凝土组成的实施例相比，其中不同之处在于未添加吸水树脂；

混凝土的组成的对比例四

与混凝土组成的实施例相比，其中不同之处在于未采用密集配的骨料；

其中，混凝土组成对混凝土的抗渗性的试验，包括以下步骤：

①按照上述的各组配方，分别制作3个桶型试样，桶的尺寸为：壁厚为5mm；

②相同条件下养护试样直至试样达到设计强度；随后向试样内部填入相同质量的吸水棉；

③将试样开口端进行密封处理，随后将试样完全浸入水中，浸入的姿态和深度保持一致；

④通过设备对试样内部进行抽真空，使得试样内部的处于相同的负压，并保持24小时；

⑤取出试样，外部清洁干净后，取出试样内部的吸水棉进行称重，同时对试样进行称重；随后计算每组试样中洗水棉质量变化量的平均值，以及试样重量变化的平均值；

如下表二：

综上所述可以得出添加膨胀剂、聚丙烯纤维、吸水树脂颗粒以及采用密集配的骨料的混凝土对制作的管道的防渗性均具有正向的提升作用，其中密集配骨料的采用对于防渗性的提升效果最大。

一种防渗透混凝土管道生产工艺，包括以下步骤：

S1：根据管道中管片2的数量，确定管片2的分隔形状，根据此制作管片2的生产模具；

S2：在模具内部布设钢筋骨架，随后在钢筋骨架的两端焊接锯齿状结构13；

S3：根据设计的混凝土的配合比，进行配料并搅拌混合制成混凝土；

S4：向模具内部浇筑混合均匀的混凝土，并采用附着式振动板进行振动密实；

S5：养护到设计强度80％，进行脱模；随后转移至存仓场地进行覆盖洒水养护；

S6：管片2的达到设计强度100％后，使用目数800-1000目砂纸对管片2上的凹槽3侧壁进行打磨；

S7：重复上述S1-S6步骤，生产管道所需的管片2，同时使用模具生产管道接头5和制成架；

S8：将管片2放置于拼装架上，随后逐片将管片2对接，同时在管片2的凹槽3内安装膨胀件4，保持膨胀件4安装平顺；

S9：将密封圈7安装于管道接头5内部，随后将管道结构安装到拼装完成的管道端部，向管道接头5内的密封圈7上喷洒水，随后向管道接头5的注浆孔12内注入密封浆液。

其中由于管片2内部的结构相对复杂，且对于防渗性要求较高因此采用附着式的振动方式对管片2进行振动密实；能够实现提高混凝土的密实性：附着式振动通过将振动器直接附着在混凝土表面上，使得振动能够有效地传递到混凝土中。这样可以有效地减少混凝土中的孔隙和空隙，提高混凝土的密实性。密实的混凝土能够减少水分和有害物质的渗透，提高混凝土的抗渗性能和耐久性。提高混凝土的强度和耐久性：附着式振动能够使混凝土中的水泥灰更加均匀地分布在骨料之间，形成更为紧密的胶凝体结构。这种紧密的结构可以提高混凝土的强度和耐久性，使得混凝土更加坚固和耐用。提高混凝土的表面质量：附着式振动能够有效地消除混凝土表面的气泡和缺陷，使得混凝土表面更加平整和光滑。这样可以提高混凝土的美观性和使用性能，减少后续施工工序的难度和成本。提高施工效率：附着式振动具有操作简便、效率高的特点，可以快速地对大面积的混凝土进行振捣。这样可以提高施工效率，缩短施工周期，降低施工成本。

一种防渗透混凝土管道生产工艺，使用的混凝土的生产包括以下步骤：

Q1：取普通硅酸盐水泥加入量的5％与膨胀剂混合，随后与火山石搅拌混合获得混合物A，混合均匀后向混合物A中喷洒混合物质量0.3％—1％的水，振动搅拌均匀获得混合物B；

Q2：向混合物B中加入聚丙烯纤维后进行翻拌均匀获得混合物C；

Q3：将粗骨料与细骨料搅拌混合，随后将混合后的骨料与混合物C混合搅拌，同时向其中矿粉、剩余的水泥和剩余的水，并搅拌，搅拌1—2分钟，获得混合物D；

Q4：向混合物D中加入阻锈剂和加入吸水树脂，并翻拌均匀；随后搅拌均匀生成用于生产管片2的混凝土。

通过优先将膨胀剂与火山泥石进行混合，使得膨胀剂能够嵌入到火山石的空隙中，随后在进行搅拌的过程中，加入的纤维进入到火山石中后，随后膨胀剂膨胀，进而使得纤维与火山石之间紧密的联系，进而能够增加纤维的混合均匀程度，进而能够提高混凝土的抗裂性能，进而提高生成的管片2的耐久性，以及使用后的渗透性能。

工作时，通过在管片2的侧壁处设置凹槽3，凹槽3内部设置膨胀件4，进而在水从管片2之间的缝隙向管道内渗透时，则水会先与膨胀件4接触，由于膨胀件4为吸水膨胀材料制成，因此与水接触后，膨胀件4会发生膨胀，进使得膨胀件4与凹槽3的侧壁接触更紧密，以此阻止水分的继续渗透，以此提高了防水性能，同时将管片2设置成弧度小于90°，管片2的侧边经过管道的中轴线相交，进而在膨胀件4膨胀挤压两侧的管片2时，则会使得管其余管片2之间的挤压力垂直于管片2的接触面，进而使得管片2之间缝隙更加紧密，避免出现因挤压导致管片2的偏移错位，进而提高了管片2接缝处的密闭性，因此提高了管道的防渗性能；

通过在管道的端部设置管道接头5，在管道的接头内设置滑槽6和密封圈7，当外部的水从管道接头5处向管道内渗透时，管道内部的密封圈7具有吸水性能，吸收部分的水分，同时密封圈7在吸水后自身膨胀沿着滑孔向着管片2上的卡槽8的位置移动，进而使得密封圈7在管片2与管道接头5之间形成封堵，以此隔绝水渗透的通路，进而降低了水渗透的几率，进而提高了管道的防渗性能；

通过在管道接头5上设置注浆孔12，则在管道的施工时，通过先向管道内的密封圈7上喷砂一定量的水，随后通过管道接头5上的注浆孔12，以形成滑槽6与卡槽8之间的密闭空间，随后则在密封圈7的膨胀下，使得该密闭空间内的压力增加，形成高压区域，进而在后续的使用过程中若有水渗透时，则内部的高压会先向外部挤压，防止水分第一时间向内部渗透，以此能够阻碍水分的进入，进而提高了防渗性能。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种防渗透混凝土管道，包括管体(1)；其特征在于：所述管体(1)由至少5个形状相同的独立管片(2)拼装成；所述管片(2)的弧度小于90°；所述管片(2)侧端面开设有凹槽(3)；所述凹槽(3)内设置有膨胀件(4)；所述膨胀件(4)由吸水膨胀材料制成；

还包括管道接头(5)；所述管道接头(5)内侧对称开设有滑槽(6)；所述滑槽(6)内部设置有密封圈(7)；所述密封圈(7)中空设置；所述密封圈(7)由吸水膨胀材料制成；所述管片(2)上与所述滑槽(6)对应位置设置有卡槽(8)；

所述管片(2)上开设有支撑孔；所述管道接头(5)的两端对称固定连接有挂钩(9)；所述管道接头(5)的两端对称设置有支撑架(10)；所述支撑架(10)一端位于所述支撑孔内；所述支撑架(10)的另一端与所述管道接头(5)抵触；所述支撑架(10)的下端设置有挂接部(11)；所述挂接部(11)与所述挂钩(9)卡接

所述管道接头(5)上沿圆周方向均匀间隔开设有注浆孔(12)；所述管片(2)外侧和所述管道接头(5)内侧均开设有注浆槽。

2.根据权利要求1所述的一种防渗透混凝土管道，其特征在于：所述凹槽(3)的侧壁为非对称设置；所述管片(2)侧壁位于所述凹槽(3)两侧设置为锯齿状结构(13)；所述锯齿状结构(13)表面设置有柔性密封层(14)；所述锯齿状结构(13)为金属材料制成。

3.根据权利要求2所述的一种防渗透混凝土管道，其特征在于：所述柔性密封层(14)的厚度为0.1—0.5mm。

4.根据权利要求3所述的一种防渗透混凝土管道，其特征在于：所述膨胀件(4)的表面均匀间隔设置有导槽(15)；每个所述导槽(15)覆盖所述膨胀件(4)截面周长一半的区域；所述导槽(15)之间间隔距离不小于15cm。

5.根据权利要求4所述的一种防渗透混凝土管道，其特征在于：用于生产所述管片的混凝土包括以下重量分数的成分混合而成：普通硅酸盐水泥100—120份、膨胀剂5—10份、密集配粗骨料100—150份、细骨料50—80份、矿粉20—30份、火山石10—20份、聚丙烯纤维5—10份、阻锈剂5—8分、水150—160分。

6.根据权利要求5所述的一种防渗透混凝土管道生产工艺，其特征在于：所述混凝土还包括吸水树脂颗粒；所述吸水树脂颗粒外部包裹有水溶性聚合物，且包裹层厚度不小于1mm。

7.一种防渗透混凝土管道生产工艺，适用于上述权利要求1-6中的任意一项所述混凝土管道，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据管道中管片的数量，确定管片的分隔形状，根据此制作管片的生产模具；

S2：在模具内部布设钢筋骨架，随后在钢筋骨架的两端焊接锯齿状结构；

S3：根据设计的混凝土的配合比，进行配料并搅拌混合制成混凝土；

S4：向模具内部浇筑混合均匀的混凝土，并采用附着式振动板进行振动密实；

S5：养护到设计强度80％，进行脱模；随后转移至存仓场地进行覆盖洒水养护；

S6：管片的达到设计强度100％后，使用目数800-1000目砂纸对管片上的凹槽侧壁进行打磨；

S7：重复上述S1-S6步骤，生产管道所需的管片，同时使用模具生产管道接头和制成架；

S8：将管片放置于拼装架上，随后逐片将管片对接，同时在管片的凹槽内安装膨胀件，保持膨胀件安装平顺；

S9：将密封圈安装于管道接头内部，随后将管道结构安装到拼装完成的管道端部，向管道接头内的密封圈上喷洒水，随后向管道接头的注浆孔内注入密封浆液。

8.根据权利要求7所述的一种防渗透混凝土管道生产工艺，其特征在于：使用的混凝土的生产包括以下步骤：

Q1：取普通硅酸盐水泥加入量的5％与膨胀剂混合，随后与火山石搅拌混合获得混合物A，混合均匀后向混合物A中喷洒混合物质量0.3％—1％的水，振动搅拌均匀获得混合物B；

Q2：向混合物B中加入聚丙烯纤维后进行翻拌均匀获得混合物C；

Q3：将粗骨料与细骨料搅拌混合，随后将混合后的骨料与混合物C混合搅拌，同时向其中矿粉、剩余的水泥和剩余的水，并搅拌，搅拌1—2分钟，获得混合物D；

Q4：向混合物D中加入阻锈剂和加入吸水树脂，并翻拌均匀；随后搅拌均匀生成用于生产管片的混凝土。