薄壁混凝土防渗管及柔性密封材料在节水灌溉工程中的应用

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发布时间：2021-09-06

资料介绍

薄壁混凝土防渗管及柔性密封材料
在节水灌溉工程中的应用
李博李旭范克
(1．沛县水利局江苏沛县 221600；2．沛县水利局张庄水利管理服务站江苏沛县
221600；3．南京市水利规划设计院有限责任公司江苏南京 21 0022)
【摘要】薄壁混凝土防渗管及柔性密封材料在节水灌溉工程中的应用，不但降低了工程造价，而且解
决了普通混凝土管道在地基发生不均衡沉陷时，管子接头发生爆裂和渗水的现象。同时该项技术施工工艺
简单，操作简便易行。
【关键词】薄壁混凝土防渗管柔性密封材料节水灌溉
【中图分类号】TV672．2 【文献标识码】 B 【文章编号】 1672—2469(2012)05—0076—02
【DOI编码】 10．3969／j．i ssn．1672—2469．2012．05．025
目前我省及国内较大口径的管道灌溉工程
主要有地埋塑膜软管管道灌溉工程、混凝土管管
道灌溉工程以及大口径PVC硬塑管、双层波纹
管地下管灌工程。各种类型的管道灌溉工程由于
其特性各有优缺点。地埋塑膜软管管道灌溉工程
材料费用低，但施工工序复杂，难度大，尽管有
关科研部门研制出连续浇注混凝土的施工机械，
加快了施工进度，施工质量也有所提高，但仍不
能适应当前农业生产的需要，且该类工程对管理
水平有较高较严格的要求；而大口径的PVC硬
塑管及双层波纹管灌溉工程，虽施工方便，但成
本高，工程投资大，推广应用受经济条件的限制；
而普通的混凝土管道防渗能力差，单件长度小，
安装接头多，施工不方便，且接头密封技术不过
关，也满足不了工程要求。近年来，通过对薄壁
混凝土管与柔性密封材料的不断研究和实验，积
累了大量的实验数据，形成了较为完善的技术理
论，薄壁混凝土管与柔性密封材料的应用，可克
服上述缺点。
1 薄壁混凝土防渗管的防渗原理及关键
技术
关键，一是生产工艺，二是材料配方。薄壁混凝
土防渗管生产工艺先进，在增大旋进压力、二次
加压内注水磨光条件下生产的管材密实度高，内
壁防渗膜均匀致密，防渗效果好。由于管材采用
独特的材料配方，在降低管材成本的同时提高了
其防渗性能和机械强度。~30×150om薄壁混凝
土防渗管，在管材生产中掺入粉煤灰和生石灰，
其作用既降低管材成本，也提高了管材的防渗性
能和机械强度。其作用原理是：由于粉煤灰是属
于酸性火山灰质材料，与混凝土酸盐水泥在水化
过程中游离出的Ca(OH)z反应生成大量的非水
溶性的硅酸钙物质，这种物质填补了材料空隙，
增加了管材的密实度，从而提高了管材的防渗性
能。另外大量加入粉煤灰虽降低了管材价格，提
高了防渗性能，但由于硅酸钙物质的生成，降低
了混凝土中Ca(OH)z的含量，从而降低了管材
的机械强度。因此在加入粉煤灰的同时，还应加
入适量的生石灰，以使混凝土在硬化过程中始终
保持Ca(OH)z的峰值含量，确保混凝土管材的
机械强度。另外由于粉煤灰所含的酸性硅质在常
温和自然养护条件下与Ca(OH)。的化合反应速
影响混凝土防渗管防渗性能及机械强度的作者简介：李博(1969年一)，男，工程师。
· 76·
设计与施工水利规划与设计 2012年第5期
度相当缓慢，因此这种薄壁粉煤灰混凝土管的后
期机械强度较高。
2 柔性密封材料的防渗原理及关键技术
当混凝土管道的接头采用水泥砂浆密封时，
由于混凝土管是采用刚性联结，在地基发生不均
匀沉陷及管道试水中管材因温度发生变化时，在
管道接口处容易产生环行裂缝而造成漏水，直接
影响管道的使用寿命，且水泥砂浆管箍施工不方
便，材料损耗量大，成本高。而使用的沥青胶泥
是用于处理混凝土管接头的柔型密封材料，它的
防渗作用主要是能适应混凝土管道在地基发生
不均匀沉降及管材温度变化等情况下引起的管
道变形，避免产生裂缝以消除漏水环节。它的关
键技术：一是沥青胶泥是以橡胶(不经硫化)、
PVC树脂、再生胶及改性沥青为基料加入适量的
增塑剂(二丁脂)、防老化剂、稳定剂在一定温
度下配制而成的一种冷作防渗材料，它必须与冷
底子油配合使用。冷底子油是以10 石油沥青为
基料，以90 汽油为稀释剂，以一定比例用冷配
法配制而成。刷冷底子油的作用是使稀释的沥青
溶液扩散、渗透到基层的毛细孔中，成为一种坚
固的沥青胶膜，以增强基层和沥青胶泥的黏接
力。沥青胶泥在使用时要求环境清洁，不得有杂
物掺入，同时要挤压密实与基层粘接好。
沥青胶泥作为一种新型防渗材料，它特别适
用于低压混凝土输水管道的接头密封处理，水工
建筑物的沉陷缝、伸缩缝的防渗处理等。根据检
测，其延伸率适中，低温柔性满足标准要求，粘
接力达到0．1MPa，挥发率优于标准值50％，无毒
无污染。经使用，沥青胶泥的柔性和抗老化性能
都满足工程需要，且直接冷用，提性方便，材料
损耗量小，施工后不需保养即可试水，同时缩短
工期，节省投资且防渗效果好。
以防施工时土壤滑落到接头上，造成接头漏水。
3．2 管道铺设
管道的铺设质量是影响整个工程质量的关
键，因此在管道的铺设过程中一定要按规程操作。
(1)管子进入基坑前，基坑底板上每隔1．5m
应挖一道口宽20am，深10～15am的小坑槽，使
每节管子的接头都在槽中心。保证接头处清洁，
以便在对接时对管子外部作防渗处理。
(2)管子的接头部位必须用钢刷清除干净
(内外清理)以防粘接油膏时掺入杂物。
(3)预先配制好的冷底子油用毛刷均匀涂
抹在管子的接口上，至少涂2遍，管子外壁的涂
抹宽度不得小于3cm，内壁不得小于1am。其作
用是使稀释的沥青溶剂扩散、渗透到基层的毛细
孔中，成为一层坚固的沥青胶膜，以增强基层和
沥青胶泥的粘接力。
(4)沥青胶泥切制成直径2cm左右的圆条，
待底子油晾干黏手时均匀地挤压粘接在管子的
母口槽内，并首尾相接无缝隙。