[发明专利]FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道制作工艺用的聚合物砼

说明书

FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道制作工艺用的聚合物砼，属于聚合物砼的技术领域，在PCCP管半成品的外表面涂界面处理剂，然后采用兜纱布将聚合物砼缠绕在PCCP管半成品的外壁上，形成聚合物砼层，在聚合物砼层外表面设置外保护层，制作成FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道，所述聚合物砼包括质量比为84：16的骨料和辅料，所述骨料按重量百分比计，包括10‑30目石英砂53‑58％，30‑70目石英砂18‑23％，70‑100目石英砂12‑15％，200‑300目石英砂5‑10％，所述辅料按重量百分比计，包括不饱和树脂82‑86％，苯乙烯3‑5％，柔性树脂5‑11％，消泡剂0.1‑0.2％，硅烷偶联剂1‑1.5％，促进剂0.5‑0.8％。本发明成本低、环保、耐腐蚀、耐压抗寒、抗渗、耐盐卤腐蚀、抗冲压、抗气蚀、使用寿命长、综合性能优异。

技术领域

本发明属于聚合物砼的技术领域，涉及FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道制作工艺用的聚合物砼。本发明聚合物砼材料通过成分间的搭配和设计，制备的聚合物砼材料成本低、环保、耐腐蚀、耐压抗寒、抗渗、耐盐卤腐蚀、抗冲压、抗气蚀、使用寿命长、综合性能优异。用本发明聚合物砼制作的FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道各方面性能优异，具有高密封性、高强度、高抗渗、耐腐蚀等优点。

背景技术

20世纪40年代，欧美竞相开始开发，其中美国是生产和使用预应力钢筒混凝土管最多的国家，迄今为止，美国已使用预应力钢筒混凝土管28000km，最大管径达7600mm，北美的大中城市供水项目约90％以上采用预应力钢筒混凝土管。美国两家最大的预应力钢筒混凝土管制造商普赖斯兄弟公司(Price Brothers Co.)和阿麦隆公司(Ameron Co.)除在本土生产预应力钢筒混凝土管外，还在世界各地建立许多工厂。

我国于上世纪90年代初从美国引进了预应力钢筒混凝土管新型管材生产工艺技术。主要是以普赖斯兄弟公司的直缝焊制筒工艺和以阿麦隆公司的螺旋焊制筒工艺为代表的钢筒制作技术。国内在消化吸收这些先进技术基础上，陆续建成十几家生产预应力钢筒混凝土管管厂，产品已广泛应用于水利、市政和自来水供水主管线工程上。

但是目前PCCP管道存在以下缺点：

1、外保护层采用喷浆立式制作，在喷浆过程，水泥砂浆中的大颗粒，容易将预应力钢丝打断或者破损，带来缺陷，而PCCP主要靠预应力钢丝承载压力，给使用过程来来隐患。

2、在喷浆制作外保护层过程，很容易形成不密实处，对钢筋保护不严，形成空腔或者空鼓，运输安装中磕碰，空鼓损坏。

3、水泥混凝土的吸水率高，防渗性差，管道埋到地下，水进入水泥混凝土内部，长时间造成钢筋腐蚀。

4、承插口为钢制，工作面暴露在外面，容易腐蚀，造成泄露。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道制作工艺用的聚合物砼。通过本聚合物砼材料成分的搭配和设计，使得聚合物砼的各方面性能得到突破性改善。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道制作工艺用的聚合物砼，在带有承插口的钢筒内壁浇筑水泥混凝土制备成管芯或将钢筒埋置在混凝土中间制备成管芯，然后在管芯外壁上缠绕环向预应力钢丝，制成PCCP管半成品，在PCCP管半成品的外表面涂界面处理剂，然后采用兜纱布将聚合物砼缠绕在PCCP管半成品的外壁上，形成聚合物砼层，在聚合物砼层外表面设置外保护层，制作成FRP增强预应力钢筒混凝土压力管道，所述聚合物砼包括质量比为84：16的骨料和辅料，所述骨料按重量百分比计，包括10-30目石英砂53-58％，30-70目石英砂18-23％，70-100目石英砂12-15％，200-300目石英砂5-10％，所述辅料按重量百分比计，包括不饱和树脂82-86％，苯乙烯3-5％，柔性树脂5-11％，消泡剂0.1-0.2％，硅烷偶联剂1-1.5％，促进剂0.5-0.8％。