一種超高性能混凝土復(fù)合管道制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于給排水建材設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域，具體是一種超高性能混凝土復(fù)合管道制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前給排水管道市場(chǎng)上，塑料管和混凝土管受到廣泛使用，但由于其質(zhì)量問(wèn)題，經(jīng)常發(fā)生一些給排水管道事故，給人們生活帶來(lái)影響。目前被大量使用的普通混凝土管，自重大、抗腐蝕能力差、接口易老化等都是其致命缺陷；新興的塑料管材相比普通混凝土管，質(zhì)量輕，施工便捷經(jīng)濟(jì)，管壁光滑，無(wú)滲漏無(wú)污染，使用壽命長(zhǎng)，但強(qiáng)度較差，由于管材質(zhì)輕，在某些地段易產(chǎn)生漂浮，其處理難度和損失都較大，影響施工進(jìn)度，且受溫度影響大，維修、回收困難。
[0003]超尚性能混凝土是首先由法國(guó)科學(xué)家研制出的一種超尚抗壓強(qiáng)度、尚耐久性及尚韋刃性的新型水泥基復(fù)合材料。與尚性能混凝土相比，慘鋼纖維的200MPa級(jí)的超尚性能混凝土具有高3?12倍的抗壓強(qiáng)度和約高250倍的延性；超高性能混凝土良好的耐磨性能、耐腐蝕性能和低滲透性對(duì)于管道來(lái)說(shuō)十分契合。
[0004]現(xiàn)有普通混凝土管道成型技術(shù)主要包括離心法和懸輥法兩種。離心法采用離心成型技術(shù)，將混凝土拌合物高速離心成管，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高。懸輥法是通過(guò)鋼輥繞一定半徑的軸心旋轉(zhuǎn)，直接將混凝土拌合物擠壓成型，具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)管道的內(nèi)壁較為光滑的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]這兩種混凝土管道成型方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但都沒(méi)有辦法適應(yīng)超高性能混凝土管道的成型。超高性能混凝土管道采用的超高性能混凝土含有鋼纖維而且不含有粗骨料，采用離心法成型容易造成超高性能混凝土分層，采用懸輥法成型則容易出現(xiàn)難以形成管體的問(wèn)題。因此，本發(fā)明采用泵送頂升的方法進(jìn)行管道成型。
[0006]前期研宄了外模為鋼模、內(nèi)模為鋼+橡膠或塑料的超高性能混凝土管道制備方法，但該方法內(nèi)模施工工藝較為復(fù)雜，而本發(fā)明保留內(nèi)模做成復(fù)合管道，工藝進(jìn)一步簡(jiǎn)化，還提高了管道抗?jié)B性能和內(nèi)壁光滑程度。
[0007]本發(fā)明的復(fù)合管道耐久性好，壽命長(zhǎng)，可減少因管道質(zhì)量事故和頻繁維修給居民生活帶來(lái)的不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種超尚性能混凝土復(fù)合管道制備方法，外層超尚性能混凝土管道采用泵送頂升法成型，成型過(guò)程中，硬質(zhì)塑料管道直接當(dāng)作內(nèi)模不用拆除，制造工藝簡(jiǎn)單。便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可以采取如下技術(shù)方案:
一種超高性能混凝土復(fù)合管道制備方法，復(fù)合管道由外層超高性能混凝土管道和內(nèi)層塑料管道構(gòu)成，采用的管道成型模具包括鋼制外模和硬質(zhì)塑料內(nèi)模，包括步驟: 1)組裝模具，將泵送機(jī)與模具相連，并檢查其密封性能；
2)配制超高性能混凝土拌合物；
3)將超高性能混凝土拌合物加入泵送機(jī)內(nèi)，采用泵送頂升工藝成型管道；
4)泵送完畢后，及時(shí)封閉模具的注漿口；
5)管道帶模具整體養(yǎng)護(hù)，待超高性能混凝土具備拆模強(qiáng)度即可進(jìn)行拆模；
6)拆除模具，拆模時(shí)拆除鋼制外模，保留硬質(zhì)塑料內(nèi)模作為管道的一部分；
7)管道拆模后進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)或自然養(yǎng)護(hù)，至強(qiáng)度滿足要求。
[0010]進(jìn)一步地，所述超高性能混凝土中砂子與膠凝材料的質(zhì)量比為0.8-1.5:1，水與膠凝材料的質(zhì)量比為0.14-0.20:1，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的1.6-3.0%，纖維質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的3%~17%，所述膠凝材料中水泥質(zhì)量百分比為80%~40%，余量為礦物摻合料。
[0011]進(jìn)一步地，所述纖維為微細(xì)鋼纖維。
[0012]進(jìn)一步地，所述纖維為微細(xì)鋼纖維和有機(jī)纖維混合物，其中有機(jī)纖維的摻加量為膠凝材料質(zhì)量的0.1%~0.5%，余量為微細(xì)鋼纖維。
[0013]進(jìn)一步地，所述的有機(jī)纖維為PVA纖維或超高分子量聚乙烯纖維。
[0014]進(jìn)一步地，所述超高性能混凝土復(fù)合管道采用鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、纖維筋、鋼絲網(wǎng)等作為配筋。
[0015]進(jìn)一步地，所述的濕熱養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為24h_72h，養(yǎng)護(hù)溫度為75-90攝氏度，濕度大于 90%。
[0016]進(jìn)一步地，所述硬質(zhì)塑料內(nèi)模的材料為丙稀酸共聚聚氯乙稀、聚乙稀、聚氯乙稀、硬聚氯乙烯，硬質(zhì)塑料內(nèi)模厚度大于等于5mm。
[0017]本發(fā)明采用泵送頂升的工藝成型，復(fù)合管道包括硬質(zhì)塑料層和超高性能混凝土層，復(fù)合管道成型時(shí)，采用鋼模作為外模，硬質(zhì)塑料層作為內(nèi)模，達(dá)到一定強(qiáng)度后，保留內(nèi)模，拆除外模進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。硬質(zhì)塑料層和超高性能混凝土層分別設(shè)計(jì)接口和承口，接口和承口相互配合。
[0018]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、將超高性能混凝土管與塑料管的特點(diǎn)結(jié)合于一身。與普通塑料管相比，該復(fù)合管道耐久性好，強(qiáng)度高不易產(chǎn)生變形和破損，質(zhì)量大不易發(fā)生漂??；
2、與普通的混凝土管道相比，該復(fù)合管道內(nèi)壁光滑，粗糙系數(shù)小，有利于水流通過(guò)；內(nèi)層塑料管使管道抗腐蝕能力更優(yōu)；
3、該復(fù)合管道抗?jié)B能力更好，適用于給排水管。內(nèi)部塑料管連接方便，提供抗?jié)B性，夕卜部超高性能混凝土管對(duì)內(nèi)部塑料管提供保護(hù)和支撐；
4、外層采用超高性能混凝土可大幅降低管道壁厚，減小管道體積，減少施工過(guò)程中的開(kāi)挖體積，方便施工，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的目的作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例1:
一種超高性能混凝土復(fù)合管道制備方法，采用的管道成型模具包括鋼制外模和硬質(zhì)塑料內(nèi)模，所述復(fù)合管道內(nèi)徑400mm，壁厚為30mm，不配鋼筋，所述硬質(zhì)塑料內(nèi)模采用硬聚氯乙稀，其厚度為5mm，包括步驟:
1)組裝模具，將泵送機(jī)與模具相連，并檢查其密封性能；
2)配制超高性能混凝土拌合物；
3)將超高性能混凝土拌合物加入泵送機(jī)內(nèi)，采用泵送頂升工藝成型管道；
4)泵送完畢后，及時(shí)封閉模具的注漿口；
5)管道帶模具整體養(yǎng)護(hù)，待超高性能混凝土具備拆模強(qiáng)度即可進(jìn)行拆模；
6)拆除模具，拆模時(shí)拆除鋼制外模，保留硬質(zhì)塑料內(nèi)模作為管道的一部分；
7)管道拆模后進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)，至強(qiáng)度滿足要求。
[0021]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例中所述超高性能混凝土中砂子與膠凝材料的質(zhì)量比為0.8:1，水與膠凝材料的質(zhì)量比為0.14:1，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的3.0%，纖維質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的17%，所述膠凝材料中水泥質(zhì)量百分比為80%，余量為礦物摻合料。
[0022]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例中所述纖維為微細(xì)鋼纖維，減水劑為40%固含量的聚羧酸減水劑。
[0023]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例中所述的濕熱養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為24h，養(yǎng)護(hù)溫度為90攝氏度，濕度大于90%。
[0024]本實(shí)施例制備的復(fù)合管道外壓荷載試驗(yàn)方法依據(jù)GB/T 16752-2006《混凝土和鋼筋混凝土排水管試驗(yàn)方法》，試驗(yàn)得初裂荷載為41.20kN/m，破壞荷載為46.17 kN/m。
[0025]該復(fù)合管道外壓荷載已達(dá)到壁厚40mm的II級(jí)鋼筋混凝土管裂縫荷載27 kN/m,破壞荷載41kN/m的標(biāo)準(zhǔn)。超高性能混凝土素管的強(qiáng)度可與配鋼筋的混凝土管道相比，并且能降低25%的壁厚。
[0026]實(shí)施例2:
一種超高性能混凝土復(fù)合管道制備方法，采用的管道成型模具包括鋼制外模和硬質(zhì)塑料內(nèi)模，所述復(fù)合管道內(nèi)徑600mm，平均壁厚為40mm，所述硬質(zhì)塑料內(nèi)模采用丙烯酸共聚聚氯乙稀，其厚度為8mm。包括步驟:
1)組裝模具，將泵送機(jī)與模具相連，并檢查其密封性能；
2)配制超高性能混凝土拌合物；
3)將超高性能混凝土拌合物加入泵送機(jī)內(nèi)，采用泵送頂升工藝成型管道；
4)泵送完畢后，及時(shí)封閉模具的注漿口；
5)管道帶模具整體養(yǎng)護(hù)，待超高性能混凝土具備拆模強(qiáng)度即可進(jìn)行拆模；
6)拆除模具，拆模時(shí)拆除鋼制外模，保留硬質(zhì)塑料內(nèi)模作為管道的一部分；
7)管道拆模后進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)，至強(qiáng)度滿足要求。
[0027]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的所述超高性能混凝土中砂子與膠凝材料的質(zhì)量比為1.0:1，水與膠凝材料的質(zhì)量比為0.16:1，減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量的2.5%，纖維質(zhì)