鋼筋混凝土排水管內(nèi)襯改性PVC工藝

1、鋼筋混凝土排水管內(nèi)襯改性PVC工藝談 維 漢（高級(jí)工程師 ）【摘 要】 本文介紹了一種復(fù)合管材的生產(chǎn)工藝，在普通鋼筋混凝土排水管內(nèi)壁襯上一層改性PVC防蝕片，以達(dá)到防止管身混凝土受到污水或有毒氣體侵蝕的效果?！娟P(guān)鍵詞】 排水管 內(nèi)襯 PVC 生產(chǎn)工藝一、產(chǎn)品概念：作為傳統(tǒng)市政排水、排污工程的主打產(chǎn)品，鋼筋混凝土排水管已經(jīng)被廣泛接受和應(yīng)用，有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)和口碑。隨著工業(yè)的急速發(fā)展，污水（特別是工業(yè)廢水）中所含的酸性和有毒物質(zhì)越來越多，對(duì)排水管內(nèi)壁的混凝土產(chǎn)生了一定的侵蝕，影響了管線的使用壽命。為此，各種帶有抗腐蝕性的排水管材應(yīng)運(yùn)而生，如：鋼筒混凝土管、玻璃夾砂管、雙壁波紋管、PVC管等等，但在實(shí)

2、際的應(yīng)用中都存在著明顯的局限性，而且在生產(chǎn)過程中有著較大的環(huán)境污染壓力，不屬于環(huán)保產(chǎn)品。為了尋找一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、抗腐蝕、兼具傳統(tǒng)產(chǎn)品 管道內(nèi)壁腐蝕示意優(yōu)點(diǎn)的環(huán)保產(chǎn)品，我們從國(guó)外引進(jìn)了新工藝，生產(chǎn)了鋼筋混凝土內(nèi)襯改性聚氯乙烯排水管（以下簡(jiǎn)稱PVC內(nèi)襯管），在沿襲傳統(tǒng)鋼筋混凝土排水管的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安裝方便、剛度好等優(yōu)點(diǎn)外，還有著良好的防腐蝕作用和較小的水流阻力。各管材的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表管材類別抗腐蝕性流水阻力剛性價(jià)格開挖施工頂進(jìn)施工鋼筒混凝土管無(wú)大好高可以勉強(qiáng)玻璃夾砂管好小一般高可以可以雙壁波紋管好小差一般可以不行鋼筋混凝土排水管無(wú)大好便宜可以可以PVC內(nèi)襯管好小好適中可以可以二、材料使用PVC內(nèi)襯管與普

3、通鋼筋混凝土管（RCP）相比，所使用的原材料完全一樣，僅僅多加了一層改性的PVC防蝕片。它是以聚氯乙烯為主原料，配合其他改性輔料經(jīng)過高溫高壓擠出成型。目前我們采用的PVC防蝕片一般是從臺(tái)灣進(jìn)口的產(chǎn)品，分為T型鍵和菱型鍵兩種（如下圖）。T型鍵結(jié)構(gòu)形式適用于立式生產(chǎn)和芯模生產(chǎn)工藝，菱型鍵結(jié)構(gòu)形式適用于芯模生產(chǎn)和離心生產(chǎn)工藝。 T型鍵 菱型鍵PVC防蝕片一般為卷材，厚度要求不小于1.5mm，寬度可以在1.5米內(nèi)調(diào)整，長(zhǎng)度則可以任意調(diào)整，為運(yùn)輸和搬運(yùn)方便，一般整卷總長(zhǎng)度為30米。這種防蝕片具有良好的熱熔接性能，可以方便地使用熱風(fēng)焊槍進(jìn)行焊接，拼接出任意尺寸和形狀的幅面。PVC防蝕片在臺(tái)灣按標(biāo)準(zhǔn)聚氯乙烯

4、防蝕襯里片CNS13781,K3112的要求進(jìn)行生產(chǎn)及檢測(cè)，在國(guó)內(nèi)根據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)混凝土和鋼筋混凝土內(nèi)襯改性聚氯乙烯排水管道工程技術(shù)規(guī)程DBJ15-53-2007內(nèi)對(duì)PVC防蝕片的要求主要是參考美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)A.S.T.M.D.412、A.S.T.M.D.543等，詳見下表。改性PVC防蝕片物理性能物理試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)值拉伸強(qiáng)度（縱、橫鍵位方向）17.25MPa（最小值）延伸率（斷裂時(shí)實(shí)測(cè)）225%（最小值）水溶性物質(zhì)含量（24h）0.05%（最小值）吸水率（75mm×25mm，24h）0.10%（最小值）拉裂力度（縱、橫鍵位方向）80N/mm（最小值）硬度（邵氏硬度）54o62o改性

5、PVC防蝕片化學(xué)性能各種濃度化學(xué)藥液試驗(yàn)方法重量變化率最大值20% 硫酸（7d，20）0.12%5% 氫氧化鈉0.20%5% 氨水0.40%1% 硝酸0.20%1% 氯化鐵0.60%5% 氯化鈉0.15%1% 次氯酸鈉0.20%2% 肥皂液和洗滌劑0.40%三、生產(chǎn)過程PVC內(nèi)襯層作為管道的一部分主要是起增強(qiáng)防腐蝕性能，改善管道水力性能以及保證管道密封性能的作用，其與鋼筋混凝土管道內(nèi)壁的結(jié)合方式主要是靠機(jī)械嵌入形式。 PVC內(nèi)襯層嵌入混凝土在省標(biāo)DBJ15-53-2007的條文里說到，為了保證PVC內(nèi)襯層與管道內(nèi)壁混凝土的結(jié)合牢固，對(duì)PVC內(nèi)襯管管身混凝土的強(qiáng)度也作了明確的規(guī)定：普通開挖施工法

6、使用的管，不得低于C50；頂進(jìn)施工法使用的管，不得低于C55，抗?jié)B等級(jí)不低于S6，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通排水管道要求的C30和C40強(qiáng)度級(jí)別，因此在生產(chǎn)時(shí)必須調(diào)整配方，保證混凝土的強(qiáng)度能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。而在抗外壓荷載的等級(jí)規(guī)定上與普通排水管的要求基本一致。1、立式或芯模生產(chǎn)工藝裁膠燙平裝內(nèi)模裝膠片裝鋼筋籠裝外模澆注混凝土養(yǎng)護(hù)拆模這就是采用立式或芯模生產(chǎn)工藝時(shí)的生產(chǎn)流程，對(duì)于這種工藝，不需要外力的機(jī)械擠壓嵌入工序。 在裁膠時(shí)注意，鍵條的方向應(yīng)與管的縱向中心線（水流方向）一致，即垂直方向，寬度為管內(nèi)壁周長(zhǎng)再加搭接長(zhǎng)度（約50mm），長(zhǎng)度為管長(zhǎng)再加預(yù)留搭接長(zhǎng)度（一般為100mm）。例如1000×20

7、00F型頂管，膠片的寬度約為3.14×1000+50=3190mm，長(zhǎng)度約為2000+100=2100mm。 在安裝鋼筋籠時(shí)應(yīng)注意不要刮破PVC膠片，同時(shí)避免擠壓移位和起皺，影響管子的外觀質(zhì)量和使用效果。特別是鋼筋籠的定位筋，很容易把膠片刺破或刮花。 之后澆筑混凝土、蒸汽養(yǎng)護(hù)（或自然養(yǎng)護(hù)）及拆模工序則與普通管的生產(chǎn)一致，在此不再詳表。2、離心生產(chǎn)工藝裁膠預(yù)熱膠片裝模（放鋼筋籠）攪拌、喂料離心加砂漿振動(dòng)壓膠支撐清洗養(yǎng)護(hù)拆模這就是采用離心生產(chǎn)工藝時(shí)的生產(chǎn)流程，對(duì)于這種工藝，需要靠外力的作用將膠片的鍵條嵌入管內(nèi)壁的砂漿層中，一般采用機(jī)械振動(dòng)壓入的辦法。 裁膠時(shí)鍵條的方向應(yīng)與管的縱向中心線（

8、水流方向）垂直，即環(huán)向，寬度為管長(zhǎng)再加預(yù)留搭接長(zhǎng)度（一般為100mm），長(zhǎng)度為管內(nèi)壁周長(zhǎng)再加搭接長(zhǎng)度（約50mm）。例如1000×2000F型頂管，膠片的寬度約為2000+100=2100mm，長(zhǎng)度約為3.14×1000+50=3190mm。這一點(diǎn)與采用立式或芯模生產(chǎn)工藝時(shí)不一樣，必須注意，否則很容易引起壓膠時(shí)膠片與砂漿層塌落，導(dǎo)致壓膠工序失敗。 為了能夠使得離心后的管內(nèi)壁混凝土存在一層1.01.5cm厚的有粘性的漿層，在混凝土的配方上要有所調(diào)整，適當(dāng)加大灰量及減水劑的摻量，降低混凝土的坍落度。再配合振動(dòng)離心方法，即在離心機(jī)上增加振動(dòng)裝置，使得管模在中低速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還有固

9、定頻率的振動(dòng)，以達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)而表層成粘漿的效果。但此法對(duì)離心機(jī)的基礎(chǔ)及本身的機(jī)械要求都很高，目前國(guó)內(nèi)的廠家較少采用，而是采用延長(zhǎng)低速離心時(shí)間并輔以人為小振動(dòng)的辦法，也能達(dá)到相應(yīng)的效果。漿層的粘度以手指能輕易插入，且表面沒有流動(dòng)和墜落現(xiàn)象為宜。 振動(dòng)離心成漿工藝可以一次完成投料和離心，無(wú)須再額外增加材料用量，但操作較為復(fù)雜、耗時(shí)也較長(zhǎng)，不容易掌握。為了方便工人操作，保證成功率，我們還可以采用后加砂漿的方法。在開料時(shí)，混凝土的方量要減去1.5cm厚的砂漿層方量，然后按普通管的做法進(jìn)行喂料和離心，并排干漿水。之后再攪拌砂漿，投進(jìn)管內(nèi)壁，按中速稍作離心，也可以達(dá)到壓膠所需的要求。 離心成型后，把管模放

10、在轉(zhuǎn)動(dòng)架上，采用壓膠機(jī)，將預(yù)熱好的PVC膠片通過振動(dòng)擠壓嵌入到砂漿層內(nèi)。此過程需要23人同時(shí)配合，主要靠機(jī)械的作用完成壓膠的工作。在轉(zhuǎn)動(dòng)12周壓好膠后，要用特制的小鋼圈在管的兩端進(jìn)行支撐，以防膠片因自重而向下垂落。 壓膠工序?qū)嵟?壓完膠后應(yīng)立即將管內(nèi)的水泥漿清理干凈，并用水沖洗膠片表面。之后靜止停放，進(jìn)入自養(yǎng)階段。若采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，則應(yīng)在靜止停放一段時(shí)間，再進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，而且養(yǎng)護(hù)的溫度不能過高，以免內(nèi)壁起泡或砂漿層開裂甚至脫落，導(dǎo)致前功盡棄。四、成品處理及檢驗(yàn) 內(nèi)襯管拆模后要對(duì)管內(nèi)壁PVC膠片的搭接口進(jìn)行清理和焊接，使得管內(nèi)襯形成一個(gè)封閉的整體。 內(nèi)襯管的檢測(cè)除常規(guī)的外觀尺寸外，一般還要進(jìn)行以下

11、檢測(cè)項(xiàng)目：外壓荷載、內(nèi)水壓、點(diǎn)火花絕緣檢測(cè)、固定鍵抗拉拔強(qiáng)度檢測(cè)等。具體可以按國(guó)標(biāo)GB/T11836及省標(biāo)DBJ15-53-2007的規(guī)定進(jìn)行。電熱風(fēng)焊槍 電火花絕緣檢測(cè)儀 固定鍵抗拉拔試驗(yàn)五、工程應(yīng)用及前景在國(guó)內(nèi)，PVC內(nèi)襯管的應(yīng)用只有短短的兩年，但發(fā)展的勢(shì)頭很強(qiáng)勁，目前在廣東省東莞市的污水工程中基本全部采用這種管材，而在深圳市、湛江市等地也正在推廣使用。另外，在福建、寧波等省市也正逐步采納應(yīng)用。在需要采用頂進(jìn)法施工的污水工程中，采用PVC內(nèi)襯管具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)，在保持傳統(tǒng)混凝土管的施工條件外，很好地解決了防腐蝕的問題，而且增加的費(fèi)用也不多，因此大有發(fā)展前途。六、結(jié)語(yǔ)由于PVC管的應(yīng)用時(shí)間還不長(zhǎng)，在生產(chǎn)工藝上和校準(zhǔn)的修編方面都還有滯后，需要同行們繼續(xù)努力，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)水平和管材的質(zhì)量，同時(shí)應(yīng)積極組織專家，修編相關(guān)的材料標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，以便進(jìn)一步規(guī)范市場(chǎng)。