技术领域
[0001] 本
发明属于一种预制管，具体地说是一种主要用于工业工程、矿业工程、港海工程、市政工程和农田水利工程等工程的纤维编织网增强
水泥基复合材料预制管，具有制作简单，使用方便，有效控裂防裂，耐久性高,安全可靠度高，使用寿命长等特点。本发明还涉及预制管的制作方法。
背景技术
[0002]
混凝土管与
钢管比较，可以大量节约钢材，延长使用寿命，且建厂投资少，铺设安装方便，已在工厂、矿山、油田、港口、城市建设和农田水利工程中得到广泛的应用。但混凝土预制管的开裂问题和耐久性问题一直以来是其使用过程中较难解决的问题。
发明内容
[0003] 本发明首先所要解决的技术问题是提供一种纤维编织网增强水泥基复合材料预制管及其制作方法，以克服传统混凝土预制管的
缺陷，提高预制管耐久性和控制预制管开裂，本发明采用以下技术方案：所述预制管选用非金属纤维编织网增强水泥基复合材料制作，非金属纤维编织网位于预制管的内部，所述预制管中非金属纤维编织网的层数为1层或多层。
[0004] 所述非金属纤维编织网增强的水泥基复合材料由非金属纤维网和水泥基基体组成，所述非金属纤维编织网包括：
碳纤维编织网、芳纶纤维编织网、耐
碱玻璃纤维编织网、聚乙烯醇纤维编织网、聚乙烯纤维编织网或混杂纤维编织网，混杂纤维中具有两种以上选自以上纤维的纤维；水泥基基体的
砂浆组成成分除拌和水外，还包括：
硅酸盐水泥、高
铝水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种、活性矿物细掺料，
减水剂、砂，所述活性矿物细掺料为具有
火山灰活性的材料。
[0005] 火山灰活性的材料包括
粉煤灰、硅粉、粒化
高炉矿渣中的一种或几种。
[0006] 此外，所述的水泥基复合材料的水泥基基体的砂浆优选
质量配比为：各组分的质量之比为水泥：水：粉煤灰：硅灰：减水剂：粗砂：细砂=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）。其中粗砂的粒径范围在0.6~1.2mm；
细砂粒径范围为0~0.6mm。
[0007] 所述非金属纤维编织网具有多层时，相邻层之间留有不小于3mm的间距。
[0008] 所述非金属纤维编织网被预张拉且其表面涂抹环
氧树脂。
[0009] 本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种上述纤维编织网增强水泥基复合材料预制管的制作方法。为此，本发明采用以下技术方案：
[0010] 将管状非金属纤维编织网安装在预制管模具上形成模板浇筑装置，并在管状非金属纤维编织网两侧施加张拉应
力以保证浇筑过程中编织网形状
位置不发生变化；在预制管模具的外模打开的情况下，从上部开口处将水泥基复合材料灌入模板浇筑装置,适当振捣并将预制管模具的外模合拢；预制管成型后
拆模，
修剪两侧多余的纤维编织网，养护后成纤维编织网增强水泥基复合材料预制管。
[0011] 所述的管状非金属纤维编织网制作过程如下：将所需尺寸的纤维编织网进行双向张拉，并将张拉后的纤维编织网使用夹具固定；在固定的纤维编织网表面涂抹
环氧树脂，待环氧树脂
固化后拆模；将所得纤维编织网弯曲成所需尺寸的圆管状并在搭接处使用环氧树脂粘结，环氧树脂固化后即完成管状非金属纤维编织网的制作。
[0012] 所述的预制管模具由外模、预制管模具内部部件和预制管模具外部部件组成；所述外模由三个圆弧面沿周向铰接组成，其中第一圆弧面和第二圆弧面铰接，第二圆弧面和第三圆弧面铰接，合拢后为圆管状，其内径与预制管外径相一致，其长度与所制预制管长度相一致；所述预制管模具内部部件由较小部分圆柱和处于较小部分圆柱两端的同轴的较大部分圆柱组成，较小部分圆柱的外径与预制管内径相一致,较大部分圆柱的外径与管状编织网的内径相一致；所述预制管模具外部部件处在所述内部部件的两端，所述预制管模具外部部件拼接后形成的圆型孔洞内径与管状纤维编织网外径相一致。
[0013] 所述模板浇筑装置在水平放置下进行预制管的浇筑制作。
[0014] 所述预制管可以根据实际尺寸大小需要通过调整模具的尺寸大小来制作。
[0015] 本发明所述的预制管可以改善和解决传统混凝土预制管的开裂问题和耐久性问题。由于非金属纤维编织网自身耐
腐蚀性好，由非金属纤维编织网增强水泥基复合材料制成的预制管又具有高拉伸延性和裂缝控制能力等特点，可以有效减少有害裂缝的产生并抑制裂缝发展，其抗氯离子渗透和抗水渗透性能也远优于普通混凝土。采用本发明所述的预制管具有制作简便，使用方便，耐久性高，控制裂缝开展的特点。
附图说明
[0016] 以下为附图之中的标注说明：1是纤维编织网增强水泥基复合材料预制管，2是管状非金属纤维编织网，3是固定张拉纤维编织网的夹具，4是制作预制管的外模，5是预制管模具的内部部件，6是预制管模具的外部部件，7是浇筑的水泥基复合材料，8是表示张拉方向的箭头。
[0017] 图1(a)是本发明的预制管结构示意图。
[0018] 图1(b)是本发明的预制管的正视图。
[0019] 图1(c)是本发明的预制管的内部结构示意图。
[0020] 图2(a)是本发明的编织网张拉后被夹具固定时的示意图。
[0021] 图2(b)是本发明的编织网张拉后被夹具固定时的侧视图。
[0022] 图2(c)是本发明的编织网张拉后被夹具固定时的俯视图。
[0023] 图3(a)是本发明的预制管浇筑装置示意图。
[0024] 图3(b)是本发明的预制管浇筑装置正视图。
[0025] 图3(c)是本发明的预制管浇筑装置侧视图。
[0026] 图3(d)是本发明的预制管浇筑装置俯视图。
[0027] 图3(e)是图3(c)的A-A剖视图。
[0028] 图3(f)是图3(d)的B-B剖视图。
[0029] 图3(g)是本发明的预制管浇筑装置构件拆分示意图。
[0030] 图4(a)是本发明的预制管的外模示意图。
[0031] 图4(b)是本发明的预制管的外模正视图。
[0032] 图5是管状编织网的制作过程示意图。
[0033] 图6是预制管制作过程示意图。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图和一种纤维编织网增强水泥基复合材料预制管及其制作方法具体实施方式作对本发明作进一步说明，本实施实例是对本发明的说明，而不是对本发明作出任何限定。
[0035] 本
实施例的一种纤维编织网增强水泥基复合材料预制管如图1(a)(b)(c)(d)所示，所述预制管选用非金属纤维编织网增强水泥基复合材料制作，非金属纤维编织网位于预制管的内部，所述预制管中非金属纤维编织网的层数为1层或多层。
[0036] 所述非金属纤维编织网增强的水泥基复合材料由非金属纤维网和水泥基基体组成，所述非金属纤维编织网包括：
碳纤维编织网、芳纶纤维编织网、耐碱玻璃纤维编织网、聚乙烯醇纤维编织网、聚乙烯纤维编织网或混杂纤维编织网，混杂纤维中具有两种以上选自以上纤维的纤维；水泥基基体的砂浆组成成分除拌和水外，还包括：
硅酸盐水泥、
高铝水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种、活性矿物细掺料，减水剂、砂，所述活性矿物细掺料为具有火山灰活性的材料。
[0037] 火山灰活性的材料包括粉煤灰、硅粉、粒化高炉矿渣中的一种或几种。
[0038] 此外，所述的水泥基复合材料水泥基基体的砂浆的优选质量配比为：各组分的质量之比为水泥：水：粉煤灰：硅灰：减水剂：粗砂：细砂=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）。其中粗砂的粒径范围在0.6~1.2mm；
细砂粒径范围为0~0.6mm。
[0039] 首先进行管状非金属纤维编织网制作，如图5所示。将所需尺寸的非金属纤维编织网进行双向张拉，所述双向为相互垂直的两个方向，并将张拉后的编织网使用夹具3固定，见图2(a)(b)(c)；在固定的编织网表面涂抹环氧树脂，待环氧树脂固化后拆模；将所得编织网弯曲成所需尺寸的圆管状并在搭接处使用环氧树脂粘结，环氧树脂固化后即完成管状编织网的制作。
[0040] 管状非金属纤维编织网安装在预制管模具上形成模板浇筑装置，
[0041] 所用的预制管模具由外模4、预制管模具内部部件5和预制管模具外部部件6组成。图3(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)是预制管模具的结构示意图。
[0042] 所述外模4为双铰模具（见图4(a)(b)）由三个圆弧面沿周向铰接组成，合拢后为圆管状，其中的第一圆弧面和第二圆弧面铰接，第二圆弧面和第三圆弧面铰接，其内径与预制管外径相一致，其长度与所制预制管长度相一致。图4(b)中所示的
角度X决定了三个圆弧面的弧度，可以根据实际需要进行调整，一般情况下X宜小于180°，X为0时是单铰模具。所述预制管模具内部部件5由较小部分圆柱和处于较小部分圆柱两端的同轴的较大部分圆柱组成，较小部分圆柱的外径与预制管内径相一致,较大部分圆柱的外径与管状编织网的内径相一致。所述预制管模具外部部件6处在所述内部部件5的两端，预制管模具外部部件6拼接后形成的圆型孔洞内径与管状纤维编织网外径相一致。内部部件5和外部部件6拼接后用于固定管状编织网的位置。
[0043] 纤维编织网增强水泥基复合材料预制管的制作过程如图6所示，将管状纤维编织网2安装在预制管模具上，用内部部件5和外部部件6
定位和固定，形成模板浇筑装置，并在管状编织网两侧施加张拉力（图中箭头所示）以保证浇筑过程中编织网形状位置不发生变化；
[0044] 水平放置所述模板浇筑装置，在外模4打开状态下，从其上部开口处将水泥基复合材料7的水泥基基体砂浆加入模板浇筑装置,适当振捣并将外模4合拢；预制管成型后拆模，修剪两侧多余的纤维编织网，养护28天后成纤维编织网增强水泥基复合材料预制管，可以正常使用。
[0045] 所制得的一种纤维编织网增强水泥基复合材料预制管如图1(a)(b)(c)所示。
[0046] 所述预制管可以根据实际尺寸大小需要通过调整模具的尺寸大小来制作。所述纤维编织网根据使用需求可以使用多层纤维编织网，每层的纤维编织网制作方法相同，相邻层之间留有不小于3mm的间距。此时，所述较小部分圆柱的外径与预制管内径相一致,较大部分圆柱的外径与最里层管状编织网的内径相一致，预制管模具外部部件6拼接后形成的圆型孔洞内径与最外层的管状纤维编织网外径相一致，所述预制管模具还可增加定位环，定位环处在较大部分圆柱和所述圆型孔洞壁之间，用于在两端定位相邻呈管状纤维网的间距。
[0047] 本发明所提供的制作方法具有制作简单，使用方便，提高预制管耐久性和控制裂缝开展的特点，容易满足大量工程的应用。
