CN206802499U - 新型玻璃钢预应力混凝土管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型玻璃钢预应力混凝土管，包括由内到外依次设置的混凝土层、内层玻璃钢保护层、预应力钢丝层、环氧砂浆层和外层玻璃钢保护层，所述预应力混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。本实用新型防腐效果好，能够有效延长预应力混凝土管的使用寿命，解决了传统PCCP无法输送海水等腐蚀性流体的绝点，兼顾了混凝土抗压、钢筋抗拉、玻璃钢耐腐蚀的优点，是一种高性能、经济型的新型管道。

Description

新型玻璃钢预应力混凝土管

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土管，尤其是一种新型玻璃钢预应力混凝土管。

背景技术

目前，在大口径压力管道主要有，钢管、玻璃钢管、球墨铸铁管及预应力钢筒混凝土管(简称PCCP)，钢管具有安装方便，但不耐腐蚀的特点；玻璃钢管耐腐、寿命长，成本高、承受外压效果差的特点；球墨铸铁管具有耐腐性较好，但成本高，特大口径管道制作困难的缺点。PCCP是一种兼顾混凝土及钢材的复合管，兼顾混凝土抗压及钢材抗拉的特点，但是具有预应力钢丝易腐蚀的特点，特别是两米以上大口径压力输水管中，具有绝对优势竞争力。目前在大口径，特别是两米以上的腐蚀性流体输送中，以上几种常用大口径压力管道经济性均不好。目前国内海水等腐蚀性流体大多采用PCCP改进型管道进行海水输送。

目前的预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管等管道技术存在以下缺点：

目前国内的预应力钢筒混凝土管内部流体的渗透主要由厚度为1.5-2mm的钢筒解决，钢筒如局部漏水或部分腐蚀，内部流体将直接渗透至钢丝表面，造成钢丝腐蚀，PCCP外表面多为喷水泥砂浆保护层，外层做环氧煤沥青防腐层，水泥砂浆质地疏松，容易在安装时发生磕碰破损，且外界介质容易渗透到预应力钢丝及钢筒表面，造成钢丝及钢筒腐蚀，给管道的安全运行带来隐患。

目前国内大口径玻璃钢管口径最大到3米，无法满足3米以上大口径压力管道的需求，切玻璃钢不抗折，大口径玻璃钢管的环刚度较低，不适合安装在高工况外压环境下。

中国专利201620971724.5公开了一种具有玻璃钢全防腐层的内衬式预应力钢筒混凝土管，包括由内到外依次设置的内层混凝土层、钢筒和玻璃钢保护层，钢筒外面缠绕有预应力钢筋，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。该专利在预应力钢丝外层缠绕玻璃钢防腐蚀保护层，可解决管材外部腐蚀问题，初步解决了内置式预应力钢筒混凝土管在盐碱地、高腐蚀土壤中的防腐蚀问题。但该专利无法解有效决管材内部输送介质对钢筒及预应力钢丝的问题，无法解决外部腐蚀介质从承插口接口处密封不良位置处內渗从而造成钢丝及钢筒的腐蚀问题；该专利因无法有效解决腐蚀性流体从内部对管材的腐蚀，具有输送介质单一的缺点，智能输送自来水等抵腐蚀性的流体。

中国专利201620971725.X一种具有玻璃钢全防腐层的埋置式预应力钢筒混凝土管，包括由内到外依次设置的内层混凝土层、钢筒、外层混凝土层和玻璃钢保护层，外层混凝土层外面缠绕有预应力钢筋，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。该专利在预应力钢丝外层缠绕玻璃钢防腐蚀保护层，可解决管材外部腐蚀问题，初步解决了内置式预应力钢筒混凝土管在盐碱地、高腐蚀土壤中的防腐蚀问题。但该专利无法解有效决管材内部输送介质对钢筒及预应力钢丝的问题，无法解决外部腐蚀介质从承插口接口处密封不良位置处內渗从而造成钢丝及钢筒的腐蚀问题；该专利因无法有效解决腐蚀性流体从内部对管材的腐蚀，具有输送介质单一的缺点，智能输送自来水等抵腐蚀性的流体。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种新型玻璃钢预应力混凝土管，其防腐效果好，能够有效延长预应力混凝土管的使用寿命，解决了传统混凝土管无法输送海水等腐蚀性流体的缺点，兼顾了混凝土抗压、钢筋抗拉、玻璃钢耐腐蚀的优点，是一种高性能、经济型的新型管道。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种新型玻璃钢预应力混凝土管，包括由内到外依次设置的混凝土层、内层玻璃钢保护层、预应力钢丝层、环氧砂浆层和外层玻璃钢保护层，所述预应力混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。

所述混凝土层中浇筑有玄武岩短切纤维，承插口上分别焊接有钢筋弯箍件，钢筋弯箍件位于混凝土层中。

所述玄武岩短切纤维长度为2-30mm。

所述钢筋弯箍件数量为10-50个，长度为200-800mm。

所述内层玻璃钢保护层由内层环氧树脂和内层中碱玻璃纤维布层复合构成，内层环氧树脂层涂覆于外层混凝土与内层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

所述内层中碱玻璃纤维布层是由中碱玻璃纤维布沿着与所述混凝土管中心线呈10°-60°夹角缠绕构成。

所述内层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为1-5层，缠绕总厚度为1mm-8mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

所述预应力钢丝层采用的钢丝为5-8mm的冷拔光圆钢丝。本实用新型的预应力钢丝与传统PCCP产品的预应力钢丝制作过程区别在于在缠绕过程中不再进行水泥净浆喷涂。

所述环氧砂浆层厚度为5-20mm。

所述外层玻璃钢保护层由外层中碱玻璃纤维布层和环氧树脂复合构成，外层环氧树脂层涂覆于环氧砂浆层与外层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

所述外层中碱玻璃纤维布层沿着与所述混凝土管中心线呈10°-70°夹角缠绕构成。

所述外层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为2-8层，缠绕总厚度为2mm-12mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

所述锌合金涂层厚度为0.5-1.2mm。热喷涂锌合金涂层采用电弧喷涂方法在成品混凝土管裸露在外的承口钢环和插口钢环外壁上制得，电弧喷涂方法是现有技术，不再赘述。

本实用新型具有如下有益效果：

1、冲分利用钢丝的抗拉性能，可承受加大内压

2、充分利用混凝土的抗压性能，可承受较大外压

3、充分利用玻璃钢的致密性、耐久性及耐腐蚀性，大幅度提高管材的表面强度和抗腐蚀能力。

4、本实用新型整体结构简单，设计科学合理，具有良好的耐久性、抗腐蚀性，并且制造工艺简单，经过承插口钢环表面热喷涂锌合金涂层处理和玻璃钢保护层的式预应力混凝土管寿命得到有效延长。

5、具有更好的耐酸碱、耐热性，可输送海水等腐蚀性流体。

6、混凝土中利用了玄武岩纤维、可有效提高混凝土的强度解决混凝土早期开裂问题，有效减少裂纹。

附图说明

图1是本实用新型断面结构示意图；

图2是本实用新型横向剖面图；

其中，1.混凝土层，2.玄武岩短切纤维，3.内层玻璃钢保护层，4.环氧砂浆层，5.预应力钢丝层，6.外层玻璃钢保护层，7.承口钢环，8.插口钢环，9.锌合金涂层，10. 钢筋弯箍件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1、图2所示，新型玻璃钢预应力混凝土管，包括由内到外依次设置的混凝土层1、内层玻璃钢保护层3、预应力钢丝层5、环氧砂浆层4和外层玻璃钢保护层6，所述预应力混凝土管两端的承口钢环7和插口钢环8裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层9。

将预应力混凝土管两端的承口钢环7和插口钢环8固定在模具上，混凝土层1中浇筑有玄武岩短切纤维2，承插口上分别焊接有钢筋弯箍件10，钢筋弯箍件10整体位于混凝土层1中。玄武岩短切纤维2长度为2-30mm。钢筋弯箍件10数量为10-50个，长度为200-800mm。

内层玻璃钢保护层3由内层环氧树脂和内层中碱玻璃纤维布层复合构成，内层环氧树脂层涂覆于外层混凝土与内层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。内层中碱玻璃纤维布层是由中碱玻璃纤维布沿着与所述混凝土管中心线呈10°-60°夹角缠绕构成。内层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为1-5层，缠绕总厚度为1mm-8mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

预应力钢丝层5采用的钢丝为5-8mm的冷拔光圆钢丝。本实用新型的预应力钢丝与传统PCCP产品的预应力钢丝制作过程区别在于在缠绕过程中不再进行水泥净浆喷涂。

环氧砂浆层4厚度为5-20mm。

外层玻璃钢保护层6由外层中碱玻璃纤维布层和环氧树脂复合构成，外层环氧树脂层涂覆于环氧砂浆层与外层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。外层中碱玻璃纤维布层沿着与所述混凝土管中心线呈10°-70°夹角缠绕构成。外层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为2-8层，缠绕总厚度为2mm-12mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

锌合金涂层10厚度为0.5-1.2mm。热喷涂锌合金涂层采用电弧喷涂方法在成品混凝土管裸露在外的承口钢环和插口钢环外壁上制得，电弧喷涂方法是现有技术，不再赘述。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型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实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，包括由内到外依次设置的混凝土层、内层玻璃钢保护层、预应力钢丝层、环氧砂浆层和外层玻璃钢保护层，所述预应力混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。

2.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述混凝土层中浇筑有玄武岩短切纤维，承插口上分别焊接有钢筋弯箍件，钢筋弯箍件位于混凝土层中；所述玄武岩短切纤维长度为2-30mm；所述钢筋弯箍件数量为10-50个，长度为200-800mm。

3.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述内层玻璃钢保护层由内层环氧树脂和内层中碱玻璃纤维布层复合构成，内层环氧树脂层涂覆于外层混凝土与内层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

4.如权利要求3所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述内层中碱玻璃纤维布层是由中碱玻璃纤维布沿着与所述混凝土管中心线呈10°-60°夹角缠绕构成；所述内层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为1-5层，缠绕总厚度为1mm-8mm。

5.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述预应力钢丝层采用的钢丝为5-8mm的冷拔光圆钢丝。

6.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述环氧砂浆层厚度为5-20mm。

7.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述外层玻璃钢保护层由外层中碱玻璃纤维布层和环氧树脂复合构成，外层环氧树脂层涂覆于环氧砂浆层与外层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

8.如权利要求7所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述外层中碱玻璃纤维布层沿着与所述混凝土管中心线呈10°-70°夹角缠绕构成。

9.如权利要求7或8所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述外层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为2-8层，缠绕总厚度为2mm-12mm。

10.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力混凝土管，其特征是，所述锌合金涂层厚度为0.5-1.2mm。