[实用新型]一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材

说明书

技术领域：

本实用新型属于给排水工程及水利工程领域，具体涉及一种预应力钢筒活性粉末混凝土管材。

背景技术：

预应力钢筒混凝土管，简称PCCP，这种管材是在带钢筒的混凝土管芯上，环向缠绕预应力钢丝，最后在管外部施喷水泥砂浆保护层而制成的，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。管道接口采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头。预应力钢筒混凝土管(PCCP)具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比，PCCP具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行用度低，防渗漏效果好等优点。

目前预应力钢筒混凝土管材存在的突出问题是其结构形式，由于壁厚大、单节重量大，安装时对吊装设备要求高，工作面宽度要求较宽，且受周边环境影响较大；由于重量大、质地脆、切凿困难、运输及施工难度相对较大；由于防腐处理困难、混凝土耐腐蚀性能较差造成结构稳定性和耐久性较差等。根据《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008要求，混凝土结构的设计使用年限不低于50年，因此更要求我们从混凝土内部结构，管道防腐等性能等方面着手，解决目前预应力钢筒混凝土管存在的问题，从而研究出可靠的、稳定的、满足设计使用年限要求的新型预应力钢筒混凝土管。

要改善混凝土材料管道的脆性，减轻其重量，需改变混凝土自身的特性，改变混凝土内部结构。由于原材料，制作工艺等方面的限制，混凝土内部存在大量的微裂缝及不均匀性，内部结构显得极端的复杂性，而改善混凝土的脆性也变得相对困难。国内外学者对混凝土的脆性进行了大量的研究，从本质上讲，改善混凝土的脆性应寻找有效的方法，改善其内部结构，改善孔结构，降低孔隙率，改善水泥石与骨料过渡层的界面结构和性能，减少内部微裂缝，控制破坏时的微裂缝的开裂和扩展等。

要提高混凝土材料管道的结构稳定性和耐久性，需提高其抗腐蚀性能。引起混凝土材料管道腐蚀的原因是多种多样的，铺设环境中的含盐土壤(如SO₄^2-、Cl^-、Mg²⁺含量高的土壤环境)、降雨渗滤、地下水渗入、沿海地区海水入侵、管内污水外渗、管道接头处存在的较强腐蚀环境、污水在管内滞留产生的腐蚀性气体(如H₂S等)以及排水系统内部可能适宜硫酸盐菌生长的环境等。常规的混凝土管道防腐做法一般采用内衬PVC或橡胶材料，由于PVC、橡胶材料存在与混凝土连接不紧密及易老化等问题，运行一段时间后，内衬材料会脱落，从而使管道失去防腐性能；也有混凝土管道采用刷环氧防腐涂料(如环氧沥青等)，由于环氧涂层无透气性，所以施工时构件混凝土表面一定要干燥，否则涂层易鼓泡、剥落，一旦产生局部脱膜现象即造成防腐失败。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种成本较低、操作简便、强度和耐久性好、抗渗能力强、防腐性能好、重量轻的新型预应力钢筒混凝土管材。

一种新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材，其特征在于，包括新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体，在新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材本体一端设置呈”F”型的插口钢环，另外一端设置承口钢环，所述的插口钢环与承口钢环是相配合适应的，插口钢环和承口钢环与新型钢筋混凝土管材本体内的预应力钢丝相连，在插口钢环的前端周侧面上设有两个能装橡胶圈的凹槽环，凹槽环中装填橡胶圈，形成双橡胶圈，在靠近插口钢环端部处设有接头实验进水孔。

本发明的新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材是通过以下方法制备的，该方法包括以下步骤：

a、新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材的制作：采用活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简称RPC)为原材料，用该原材料按照常规方法制成预应力钢筒管材；

b、对上述预应力钢筒管材的混凝土表面进行清洗，对宽度大于0.2mm的裂缝采用环氧胶泥或高强砂浆进行修补，喷涂硅烷前混凝土表面应为表干状态，混凝土表面无游离水，浸渍硅烷的施工采取浸泡、涂刷、低压喷涂或滚刷进行施工，由此得到新型预应力钢筒活性粉末混凝土管材。