[发明专利]一种自来水管道pccp管用修补砂浆

说明书

本申请公开了一种自来水管道PCCP管用修补砂浆，属于聚合物水泥砂浆技术领域。原料包括胶凝材料、细集料、重钙、羟乙基纤维素醚、减水剂、可再分散胶粉、碳酸锂和硼酸；修补砂浆的初凝时间为20～30min，终凝时间为30～40min；28d强度为35～50MPa，无处理粘结强度＞1.5MPa。该修补砂浆的性能优良，制成的修补材料具有安全、强度高、黏结力好、抗裂性能优良、耐腐蚀等优点。

技术领域

本发明涉及一种自来水管道PCCP管用修补砂浆，属于聚合物水泥砂浆技术领域。

背景技术

自来水给水管道主要有三种形式：一种是PE管，如聚乙烯管道；一种是铸铁管，第三种是近年来广泛推广应用的PCCP管，如预应力钢筒混凝土管。

预应力钢筒混凝土管（以下简称PCCP管）是由预应力钢丝、钢筒、混凝土构成的,具备高强度、高抗渗性和高密封性的复合型管材。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。随着输水工程建设规模的扩大，大管径、高工作压力、覆土深的输水工程逐渐增多，预应力钢筒混凝土管材具备了高密封性、高强度、高抗渗性的优点，管材造价适中, 预应力钢筒混凝土管成为输水工程中优先选用的管材。

在自来水管道PCCP管施工过程中，前一段管道的凸出部分与后一段管道凹槽部分连接，连接后，接头部位有约2～4cm宽的缝需要用密封材料进行黏结修补，从而使管道接头处与管道内壁层厚度一致，有效连接两段管道。该修补材料是在PCCP管道现场安装后，由人工进入到管道内部进行修补处理，管道内部通风不良。因此要求修补材料具有施工简便，快速产生强度。

同时根据使用条件，该材料需要与混凝土之间有良好的相生性，具有柔性，同时还需要具备高强、抗裂等性能，最重要的一点是还需要安全环保，不会对水体造成二次污染，同时还能够耐水中的氯离子侵蚀。现有修补类材料大多采用聚丙烯乳液等有机材料与水泥基复合材料进行接头处的修补处理，受管道内通风条件的限制，该类材料施工时需要采用紫外灯照射，以使其尽快凝结硬化。同时，有机类材料不能够满足安全环保的需求。

公开号为CN106045430A，名称为“PCCP管喷射砂浆层的胶凝材料及其生产方法”的发明专利，公开了一种PCCP管喷射砂浆层的胶凝材料及其生产方法；原料按重量份数包括硬硫铝酸盐水泥850份至900份、硅灰100份至150份、聚羧酸减水剂4份至12份、聚氧化乙烯粉末0.9份至3份、氧化石墨烯0.2份至1份。

公开号为CN107892532A，名称为“高强度免振环保光滑饰面预制件砂浆的生产方法高强度免振环保光滑饰面预制件砂浆的生产方法”的发明专利，公开了一种高强度免振环保光滑饰面预制件砂浆的生产方法，所述高强度免振环保光滑饰面预制件砂浆的原料包括石灰石机制砂、石灰石粉、快硬硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、复合偶联剂、减水剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、四硼酸钠、碳酸锂、消泡剂、高强纤维。

第一件专利中使用的胶凝材料所配制的非硅酸盐水泥砂浆，取消了原有技术所采用有机的外保护层，简化了工艺，提高了效率；另一方面又极大地提高了砂浆层本身的抗侵蚀能力，也就保证了钢筒和预应力钢丝的安全，避免了钢筒和预应力钢丝受到腐蚀，且有效地降低管道的成本，为工程的经济型提供了有力的保障。

但是该专利是以硫铝酸盐水泥基材料为主，且并无细集料。主要是用于PCCP管喷射砂浆层，该专利的强度、黏结力、抗裂性能、耐腐蚀等性能无法得到保证，尤其是在无法快速产生强度。且结构的稳定性存在风险。

第二件专利中，改善了砂浆固有的硬脆性的缺点，提高砂浆的抗开裂、抗渗漏、减少空鼓、增加粘接力等，使砂浆更适合机械化施工，并且具有添加量少，性价比高的优点，提高砂浆的强度，解决了砂浆干涩，不易批刮；粘结强度低，易出现空鼓、脱落现象；收缩大，表面易开裂等问题，提高了砂浆的抗冻性、抗渗性以及耐水性，具有抗压强度高、抗折能力强、抗渗、高强度、免振、环保、光滑的优点。