阅读说明：本技术 一种uhpc水管结构及其制作工艺 (UHPC water pipe structure and manufacturing process thereof ) 是由 赵志刚 任成传 杨思忠 刘洋 马海春 王作强 常世涛 邢丽君 宋景睿 王志礼 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种UHPC水管结构及其制作工艺,UHPC水管结构包括UHPC混凝土管芯,UHPC混凝土管芯的一端外壁面设置有水管插口,UHPC混凝土管芯的另一端内壁面设置有水管承口,水管插口用于与另一段UHPC水管结构的水管承口插接。UHPC水管结构相比普通混凝土水管,水管壁厚降低50％以上,重量降低50％以上,钢筋消耗量降低50％以上,采用UHPC浇筑,有效解决了管道腐蚀和渗漏问题,增强了水管的耐久性,实用性强。UHPC水管结构的制作工艺取消了钢制承插口,没有配筋,采用一次免振成型方法,制作工艺简化,制作成本大大降低,生产效率提高。(The invention discloses a UHPC water pipe structure and a manufacturing process thereof, wherein the UHPC water pipe structure comprises a UHPC concrete pipe core, the outer wall surface of one end of the UHPC concrete pipe core is provided with a water pipe socket, the inner wall surface of the other end of the UHPC concrete pipe core is provided with a water pipe socket, and the water pipe socket is used for being spliced with the water pipe socket of the other section of the UHPC water pipe structure. Compared with a common concrete water pipe, the wall thickness of the UHPC water pipe is reduced by more than 50%, the weight of the UHPC water pipe is reduced by more than 50%, the consumption of reinforcing steel bars is reduced by more than 50%, the UHPC water pipe is poured, the problems of corrosion and leakage of pipelines are effectively solved, the durability of the water pipe is enhanced, and the UHPC water pipe is high in practicability. The manufacturing process of the UHPC water pipe structure cancels a steel bell and spigot without reinforcing bars, adopts a one-step vibration-free forming method, simplifies the manufacturing process, greatly reduces the manufacturing cost and improves the production efficiency.)

一种UHPC水管结构及其制作工艺

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种UHPC水管结构及其制作工艺。

背景技术

现有水管分为压力管和无压管两种，压力管多为钢筋混凝土压力管，一般采用预应力结构，无压管一般采用钢架混凝土结构。其中，无压管一般作为污水管使用，制作材料可为钢筋混凝土、铸铁或几种常规材料的组合，钢筋混凝土无压管不仅壁厚大、管材重量大、强度低，而且耐久性和抗渗性均比较差；铸铁管的耐腐蚀性差，并且造价高；由几种材料组合制成的水管，比如PCCP预应力钢筒混凝土管，不仅制作工艺复杂，而且生产成本高，实用性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种强度高，韧性好，抗渗性、耐久性、耐腐蚀性优异，成型方式简化的UHPC水管结构及其制作工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种UHPC水管结构，包括UHPC混凝土管芯，所述UHPC混凝土管芯的一端外壁面设置有水管插口，所述UHPC混凝土管芯的另一端内壁面设置有水管承口，所述水管插口用于与另一段UHPC水管结构的所述水管承口插接。

可选的，所述水管插口外套设有插口橡胶垫圈，所述插口橡胶垫圈通过橡胶胶水与所述水管插口的外壁面粘接。

可选的，所述水管承口上设置有承口橡胶垫圈，所述承口橡胶垫圈通过橡胶胶水与所述水管承口的内壁面粘接。

可选的，所述插口橡胶垫圈的截面形状为梯形。

同时，本发明公开一种基于上述UHPC水管结构的制作工艺，包括如下步骤：

步骤1：对成型模板进行清理，并按照模板组装要求进行组装；

步骤2：进行UHPC混凝土制备，包括如下步骤：

步骤2.1：准备符合质量要求的原材料，原材料包括水泥、矿物掺合料、减水剂、细骨料、饮用水以及钢纤维；

步骤2.2：按照体积方法进行配合比计算，水胶比小于0.20；

步骤2.3：按照计算出的配合比对各种材料分别进行计量，并确保各材料的重量误差符合相应要求；

步骤3：将原材料放入搅拌设备内进行搅拌；

步骤4：在成型模板内竖向连续均匀分层布料，对UHPC水管结构进行免振成型；

步骤5：拆模。

可选的，步骤1中对成型模板进行组装后，在成型模板内表面涂刷脱模剂。

可选的，在步骤4和步骤5之间还包括养护步骤，养护采用蒸养或干热养护，养护前带模静停12h以上，静停环境温度不低于10℃，UHPC水管结构的外露表面应覆盖塑料薄膜，养护升降温速率不超过20℃/h，恒温时间48h以上，恒温温度不超过90℃；且在拆模时UHPC水管结构的表面与环境温差不超过25℃。

可选的，步骤3中所述的搅拌设备为强制式搅拌机，所述强制式搅拌机内设置有用于防止纤维结团的下料装置，所述强制式搅拌机的一次搅拌量不大于额定搅拌量的60％。

可选的，步骤5中拆模不应损伤UHPC水管结构，不得使用震动方式拆模。

可选的，步骤5之后还包括检验出厂步骤，出厂前对UHPC水管结构的结构性能、UHPC强度、构件外观以及构件尺寸等按照相关标准进行检验，检验合格才可出厂。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提出的UHPC水管结构，具有较高的性价比，充分利用了UHPC强度高，韧性好以及抗渗性、耐久性、耐腐蚀性优异的特点，相比普通混凝土水管，水管壁厚降低50％以上，重量降低50％以上，钢筋消耗量降低50％以上，采用UHPC浇筑，有效解决了管道腐蚀和渗漏问题，增强了水管的耐久性，实用性强。

同时本发明提供一种UHPC水管结构的制作工艺，取消了钢制承插口，没有配筋，采用一次免振成型方法，制作工艺简化，制作成本大大降低，生产效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明UHPC水管结构的示意图；

图2为本发明UHPC水管结构的制作工艺流程图；

其中，附图标记为：1、UHPC混凝土管芯；2、水管插口；3、水管承口；4、插口橡胶垫圈；5、承口橡胶垫圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种强度高，韧性好，抗渗性、耐久性、耐腐蚀性优异，成型方式简化的UHPC水管结构及其制作工艺。

基于此，本发明提供一种UHPC水管结构，包括UHPC混凝土管芯，UHPC混凝土管芯的一端外壁面设置有水管插口，UHPC混凝土管芯的另一端内壁面设置有水管承口，水管插口用于与另一段UHPC水管结构的水管承口插接。

同时，本发明公开一种基于上述UHPC水管结构的制作工艺，包括如下步骤：

步骤1：对成型模板进行清理，并按照模板组装要求进行组装；

步骤2：进行UHPC混凝土制备，包括如下步骤：

步骤2.1：准备符合质量要求的原材料，原材料包括水泥、矿物掺合料、减水剂、细骨料、饮用水以及钢纤维；

步骤2.2：按照体积方法进行配合比计算，水胶比小于0.20；

步骤2.3：按照计算出的配合比对各种材料分别进行计量，并确保各材料的重量误差符合相应要求；

步骤3：将原材料放入搅拌设备内进行搅拌；

步骤4：在成型模板内竖向连续均匀分层布料，对UHPC水管结构进行免振成型；

步骤5：拆模。

本发明提出的UHPC水管结构，具有较高的性价比，充分利用了UHPC强度高，韧性好以及抗渗性、耐久性、耐腐蚀性优异的特点，相比普通混凝土水管，水管壁厚降低50％以上，重量降低50％以上，钢筋消耗量降低50％以上，采用UHPC浇筑，有效解决了管道腐蚀和渗漏问题，增强了水管的耐久性，实用性强。

同时本发明提供一种UHPC水管结构的制作工艺，取消了钢制承插口，没有配筋，采用一次免振成型方法，制作工艺简化，制作成本大大降低，生产效率提高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供一种UHPC水管结构，包括UHPC混凝土管芯1，UHPC混凝土管芯1的一端外壁面设置有水管插口2，UHPC混凝土管芯1的另一端内壁面设置有水管承口3，水管插口2用于与另一段UHPC水管结构的水管承口3插接，以实现多段UHPC水管结构的连接。

进一步地，如图1所示，本实施例中水管插口2外套设有插口橡胶垫圈4，插口橡胶垫圈4通过橡胶胶水与水管插口2的外壁面粘接。且本实施例中优选插口橡胶垫圈4的截面形状为梯形，便于***水管承口3内，更有利于提高水管插口2与水管承口3中间的承接稳固性。

进一步地，如图1所示，本实施例中水管承口3上设置有承口橡胶垫圈5，承口橡胶垫圈5通过橡胶胶水与水管承口3的内壁面粘接。

同时，如图2所示，本实施例公开一种基于上述UHPC水管结构的制作工艺，主要包括如下步骤：

步骤1：对成型模板进行清理，包括对模板表面进行清理，去除表面粘接物，达到光洁，无浮沉、渣土、锈迹、油污的效果；模板清理完成后按照模板组装要求组装模板；

具体地，在对模板清理组装之后，应当在成型模板内表面的用于与UHPC混凝土接触的位置均匀涂刷脱模剂，便于后期的拆模；

步骤2：进行UHPC混凝土制备，具体包括如下步骤：

步骤2.1：准备符合质量要求的原材料，原材料包括水泥、矿物掺合料、减水剂、细骨料、饮用水以及钢纤维；其中：

a)水泥性能指标应符合现行相关产品标准要求；

b)矿物掺合料宜选用性能符合GB/T 27690的硅灰、符合GB/T 1596的F类Ⅰ级粉煤灰、符合GB/T 18046的S95级以上磨细矿渣粉或符合GB/T 30190的石灰石粉；

c)减水剂宜选用减水率不小于30％的高性能减水剂，性能指标应符合GB 8076的规定；

d)细骨料可选用石英砂(粉)、天然砂、机制砂等，性能应符合GB/T 31387的要求；

e)拌制超高性能混凝土的水应使用符合JGJ 63要求的饮用水；

f)钢纤维性能应符合表1的要求：

表1钢纤维的性能要求

项目	性能指标
		抗拉强度/MPa	≥2000
长度偏差/％	≤3
		直径偏差/％	≤4
形状符合度/％	≥96
		有害物质	不允许含有

步骤2.2：按照体积方法进行配合比计算，水胶比小于0.20；

步骤2.3：按照计算出的配合比对各种材料分别进行计量，并确保各材料的重量误差符合相应要求；

步骤3：将原材料放入搅拌设备内进行搅拌，搅拌时间根据搅拌设备和UHPC实际搅拌效果确定；

步骤4：该步骤具体包括运输和免振成型两部分，运输时，搅拌运输车(或飞斗)运输应保证UHPC不发生分离离析现象；免振成型时，由于UHPC水管竖向成型，将UHPC混凝土沿水管上沿连续均匀分层布料，同时可以在成型模板侧面进行辅助振动，以消除表面气泡；

步骤5：拆模：同条件养护混凝土试块抗压强度40MPa方可拆模起吊构件；拆模不应损伤UHPC水管结构，不得使用震动方式拆模。

进一步地，如图2所示，本实施例中在步骤4和步骤5之间还包括养护步骤，养护采用蒸养或干热养护，养护前带模静停12h以上，静停环境温度不低于10℃，UHPC水管结构的外露表面应覆盖塑料薄膜，养护升降温速率不超过20℃/h，恒温时间48h以上，恒温温度不超过90℃；且在拆模时UHPC水管结构的表面与环境温差不超过25℃。

进一步地，本实施例优选步骤3中的搅拌设备为强制式搅拌机，强制式搅拌机内设置有用于防止纤维结团的下料装置，强制式搅拌机的一次搅拌量不大于额定搅拌量的60％。

进一步地，本实施例在步骤5之后还包括检验出厂步骤，即出厂前对UHPC水管结构的结构性能、UHPC强度、构件外观以及构件尺寸等按照相关标准进行检验，检验合格才可出厂。

综上所述，本实施例的UHPC水管结构制作时，首先在模板内部浇筑UHPC混凝土，待养护完成后拆去模板，然后将承口橡胶垫圈5和插口橡胶垫圈4与UHPC混凝土管芯1用橡胶胶水进行粘贴后，最后进行出厂检验即可。

由此可见，本发明提出的UHPC水管结构，具有较高的性价比，充分利用了UHPC强度高，韧性好以及抗渗性、耐久性、耐腐蚀性优异的特点，相比普通混凝土水管，水管壁厚降低50％以上，重量降低50％以上，钢筋消耗量降低50％以上，采用UHPC浇筑，有效解决了管道腐蚀和渗漏问题，增强了水管的耐久性，实用性强。

同时本发明提供的UHPC水管结构的制作工艺，取消了钢制承插口，没有配筋，采用一次免振成型方法，制作工艺简化，制作成本大大降低，生产效率提高。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。