专利名称：一种碳纤维混凝土管及制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种碳纤维混凝土管及制备方法。
背景技术：
预应力混凝土管制作工艺复杂，施工过程较繁琐，不是熟悉的操作工操作上 有难度，质量不易得到保证。此外预应力混凝土的张拉机具要专门提供，增加了 制作成本。而非预应力混凝土管存在两个问题， 一是强度不高，二是容易出现横 向收縮裂缝。可以借助碳纤维对混凝土的套箍作用，使混凝土管在受力时处于三 向受压状态，从而使混凝土管具有更高的抗压强度和抗压缩变形的能力。但是常 温下碳纤维混凝土在水化凝结过程中由于混凝土的收縮，使碳纤维和混凝土之间 产生离析作用，在实际应用中这一离析作用的存在使混凝土承压时不能充分发挥 混凝土三向受压的性能优势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种碳纤维混凝土管及制备方法，解决混 凝土收縮过程中混凝土和碳纤维离析问题和非预应力张拉的混凝土管强度不高 的问题。
为此，本发明中混凝土管配料采用水泥、砂、石子、钢纤维、UEA膨胀剂。 通过钢纤维来提高混凝土管的强度。水泥和砂及石子用量根据混凝土强度要求进 行配比，根据试验结果而定。钢纤维采用螺旋形钢纤维，钢纤维含量为水泥重量 的O. 8% 1. 5%, UEA膨胀剂为水泥重量的O. 5% 1%。
本发明通过合理的热水养护方式来消除离析作用，使碳纤维和混凝土成为整体。
为了适应制作工艺需要，内模采用橡胶模，外模采用钢模。 本发明提供的碳纤维混凝土管及制备方法包括以下步骤
(1) 钢模内贴碳纤维。 在钢模内环绕一层碳纤维。
(2) 放置钢筋骨架。
(3) 浇筑混凝土。
(4) 加压。
采用橡胶内模注水加压在混凝土和钢筋内建立了预应力，压力要达到25 30MPa，持续时间为40 45min。
(5) 蒸汽养护。
蒸汽养护温度为50 55'C，时间为lh左右。(6) 脱模。
混凝土强度达到8 12MPa时进行脱模。
(7) 热水养护。
前7d采用50 6CTC热水养护。7d后采用较低的温度养护，水温根据不同管 径分别对待，直径为300mm以下的混凝土管采取18 22。C温度养护，直径为300ram 及以上的混凝土管采取23 27'C温度养护。
本发明制作的混凝土管具有强度高、重量轻、塑性好、耐冲击、耐疲劳等优点。
具体实施例方式
混凝土管配料采用水泥、砂、钢纤维、UEA膨胀剂。水泥和砂用量根据混凝 土强度要求进行配比，根据试验结果而定。钢纤维采用螺旋形钢纤维，钢纤维含 量为水泥重量的1%， UEA膨胀剂为水泥重量的O. 8%。螺旋形钢纤维由于具有特殊 的扭曲外形，在混凝土中的握裹力强，可以获得较高的自应力。
为了适应制作工艺需要，内模采用橡胶模，外模采用钢模。
碳纤维混凝土管及制备方法包括以下步骤
(1) 钢模内贴碳纤维。 在钢模内环绕一层碳纤维。
(2) 放置钢筋骨架。
(3) 浇筑混凝土。
(4) 加压。
采用橡胶内模注水加压，压力要达到25 30MPa，持续时间为40 45min。 橡胶内模充水向外膨胀，使混凝土和钢筋同时向外变形。压力解除后，钢筋企图 弹性回縮，结硬的混凝土阻止其自由变形，在混凝土和钢筋内建立了预应力。
(5) 蒸汽养护。
蒸汽养护温度为50 55t:，时间为lh左右。
(6) 脱模。
混凝土强度达到8 12MPa时进行脱模。
(7) 热水养护。
前7d采用50 6CTC热水养护，有效的前期膨胀能有效地张拉环筋、建立较 高的自应力值和弥补管子内在质量的缺陷。热水养护7d后的自应力值可达膨胀 基本稳定时自应力值的80% 95%。 7d后采用较低的温度养护，水温根据不同管 径分别对待，直径为300mm以下的混凝土管采取18 22'C温度养护，直径为300mm 及以上的混凝土管采取23 27'C温度养护。热水养护能使膨胀稳定期縮短至1 4 21d。
权利要求
1、一种碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是包括以下步骤(1)钢模内贴碳纤维。在钢模内环绕一层碳纤维。(2)放置钢筋骨架。(3)浇筑混凝土。(4)加压。采用橡胶内模注水加压在混凝土和钢筋内建立了预应力，压力要达到25～30MPa，持续时间为40～45min。(5)蒸汽养护。蒸汽养护温度为50～55℃，时间为1h左右。(6)脱模。混凝土强度达到8～12MPa时进行脱模。(7)热水养护。前7d采用50～60℃热水养护，7d后采用较低的温度养护。
2、 根据权利要求l所述的碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是混凝土管配 料采用水泥、砂、石子、钢纤维、UEA膨胀剂。
3、 根据权利要求1或2所述的碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是内模 采用橡胶模，外模采用钢模。
4、 根据权利要求1或2所述的碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是7d后 养护根据不同管径确定不同水温，直径为300咖以下的混凝土管采取18 22。C温 度养护，直径为300mm及以上的混凝土管采取23 27'C温度养护。
5、 根据权利要求3所述的碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是7d后养护 根据不同管径确定不同水温，直径为300mm以下的混凝土管采取18 22。C温度养 护，直径为300mm及以上的混凝土管采取23 27'C温度养护。
6、 根据权利要求1或2所述的碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是钢纤 维采用螺旋形钢纤维，钢纤维含量为水泥重量的0. 8% 1. 5%， UEA膨胀剂为水泥重 量的O. 5% 1%。
7、 根据权利要求3所述的碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是钢纤维采 用螺旋形钢纤维，钢纤维含量为水泥重量的0.8% 1.5%, UEA膨胀剂为水泥重量的 0. 5% 1%。
8、 根据权利要求4所述的碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是钢纤维采 用螺旋形钢纤维，钢纤维含量为水泥重量的0.8% 1.5%， UEA膨胀剂为水泥重量的 0. 5% 1%。
全文摘要
本发明公开一种碳纤维混凝土管及制备方法，其特征是包括以下步骤(1)管模内贴碳纤维，在内管模环绕一层碳纤维；(2)放置钢筋骨架；(3)浇筑混凝土；(4)加压，采用橡胶内模注水加压在混凝土和钢筋内建立了预应力，压力要达到25～30MPa，持续时间为40～45min；(5)蒸汽养护，蒸汽养护温度为50～55℃，时间为1h左右；(6)脱模，混凝土强度达到8～12MPa时进行脱模；(7)热水养护。前7d采用50～60℃热水养护，7d后采用较低的温度养护。本发明制作的混凝土管具有强度高、重量轻、塑性好、耐冲击、耐疲劳等优点。
文档编号F16L9/08GK101619781SQ20091016184
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者奎 朱 申请人:奎 朱