[發明專利]一種纖維編織網增強水泥基復合材料預制管及其制作方法

有效

• 申請號: 201310177765.8
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103244755A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 黃博滔;李慶華;徐世烺
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16L9/08
• 分類號: F16L9/08;C04B28/04;C04B28/06;C04B16/06;C04B14/42;C04B14/38
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明屬于一種預制管，具體地說是一種主要用于工業工程、礦業工程、港海工程、市政工程和農田水利工程等工程的纖維編織網增強水泥基復合材料預制管，具有制作簡單，使用方便，有效控裂防裂，耐久性高,安全可靠度高，使用壽命長等特點。本發明還涉及預制管的制作方法。

背景技術

混凝土管與鋼管比較，可以大量節約鋼材，延長使用壽命，且建廠投資少，鋪設安裝方便，已在工廠、礦山、油田、港口、城市建設和農田水利工程中得到廣泛的應用。但混凝土預制管的開裂問題和耐久性問題一直以來是其使用過程中較難解決的問題。

發明內容

本發明首先所要解決的技術問題是提供一種纖維編織網增強水泥基復合材料預制管及其制作方法，以克服傳統混凝土預制管的缺陷，提高預制管耐久性和控制預制管開裂，本發明采用以下技術方案：所述預制管選用非金屬纖維編織網增強水泥基復合材料制作，非金屬纖維編織網位于預制管的內部，所述預制管中非金屬纖維編織網的層數為1層或多層。

所述非金屬纖維編織網增強的水泥基復合材料由非金屬纖維網和水泥基基體組成，所述非金屬纖維編織網包括：碳纖維編織網、芳綸纖維編織網、耐堿玻璃纖維編織網、聚乙烯醇纖維編織網、聚乙烯纖維編織網或混雜纖維編織網，混雜纖維中具有兩種以上選自以上纖維的纖維；水泥基基體的砂漿組成成分除拌和水外，還包括：硅酸鹽水泥、高鋁水泥、硫鋁酸鹽水泥中的一種或幾種、活性礦物細摻料，減水劑、砂，所述活性礦物細摻料為具有火山灰活性的材料。

火山灰活性的材料包括粉煤灰、硅粉、粒化高爐礦渣中的一種或幾種。

此外，所述的水泥基復合材料的水泥基基體的砂漿優選質量配比為：各組分的質量之比為水泥：水：粉煤灰：硅灰：減水劑：粗砂：細砂=1：（0.45~0.55）：(0.3~0.36)：（0.05~0.1）：（0.006~0.01）：（0.9~1.0）：（1.8~2.0）。其中粗砂的粒徑范圍在0.6~1.2mm；細砂粒徑范圍為0~0.6mm。

所述非金屬纖維編織網具有多層時，相鄰層之間留有不小于3mm的間距。

所述非金屬纖維編織網被預張拉且其表面涂抹環氧樹脂。

本發明另一個所要解決的技術問題是提供一種上述纖維編織網增強水泥基復合材料預制管的制作方法。為此，本發明采用以下技術方案：

將管狀非金屬纖維編織網安裝在預制管模具上形成模板澆筑裝置，并在管狀非金屬纖維編織網兩側施加張拉應力以保證澆筑過程中編織網形狀位置不發生變化；在預制管模具的外模打開的情況下，從上部開口處將水泥基復合材料灌入模板澆筑裝置,適當振搗并將預制管模具的外模合攏；預制管成型后拆模，修剪兩側多余的纖維編織網，養護后成纖維編織網增強水泥基復合材料預制管。

所述的管狀非金屬纖維編織網制作過程如下：將所需尺寸的纖維編織網進行雙向張拉，并將張拉后的纖維編織網使用夾具固定；在固定的纖維編織網表面涂抹環氧樹脂，待環氧樹脂固化后拆模；將所得纖維編織網彎曲成所需尺寸的圓管狀并在搭接處使用環氧樹脂粘結，環氧樹脂固化后即完成管狀非金屬纖維編織網的制作。

所述的預制管模具由外模、預制管模具內部部件和預制管模具外部部件組成；所述外模由三個圓弧面沿周向鉸接組成，其中第一圓弧面和第二圓弧面鉸接，第二圓弧面和第三圓弧面鉸接，合攏后為圓管狀，其內徑與預制管外徑相一致，其長度與所制預制管長度相一致；所述預制管模具內部部件由較小部分圓柱和處于較小部分圓柱兩端的同軸的較大部分圓柱組成，較小部分圓柱的外徑與預制管內徑相一致,較大部分圓柱的外徑與管狀編織網的內徑相一致；所述預制管模具外部部件處在所述內部部件的兩端，所述預制管模具外部部件拼接后形成的圓型孔洞內徑與管狀纖維編織網外徑相一致。

所述模板澆筑裝置在水平放置下進行預制管的澆筑制作。

所述預制管可以根據實際尺寸大小需要通過調整模具的尺寸大小來制作。

本發明所述的預制管可以改善和解決傳統混凝土預制管的開裂問題和耐久性問題。由于非金屬纖維編織網自身耐腐蝕性好，由非金屬纖維編織網增強水泥基復合材料制成的預制管又具有高拉伸延性和裂縫控制能力等特點，可以有效減少有害裂縫的產生并抑制裂縫發展，其抗氯離子滲透和抗水滲透性能也遠優于普通混凝土。采用本發明所述的預制管具有制作簡便，使用方便，耐久性高，控制裂縫開展的特點。

附圖說明