预应力钢筒混凝土管 :用于城市供水工程的建筑材料

更新时间:2024-09-21 04:19

预应力钢筒混凝土管(Prestressed 混凝土 柱面 Pipe,简称PCCP)是一种由混凝土及带承插口的钢筒构成管芯,在其外部缠绕高强度预应力钢丝并在其外侧喷射保护层砂浆而制成的复合型管材,该种类型管材充分利用混凝土、砂浆的抗压、抗腐蚀性能及钢材的抗拉和密封性能,是适宜大流量和长距离安全输水管网建设的主要管材。

1894年,法国Bonna公司的创始人Aime Bonna发明了带钢筒的混凝土管(无预应力钢丝),并申请了专利。1939年,法国邦纳管道公司增加了预应力钢丝,设计并制造了预应力钢筒混凝土管(PCCP)。1942年,美国国洛克昭公司引入上述技术工艺后成功制造出第一节内衬式预应力钢筒混凝土管,并在美国逐渐推广。1970年到1980年,美国的PCCP生产达到高峰期。二十世纪八十年代末中国从美国引进PCCP生产技术和主要装备,并逐渐成为生产和使用预应力钢筒混凝土管最多的国家。

截至2019年,中国除西藏自治区以外,各省、直辖市、自治区都有使用PCCP的重点工程实例,包括山西万家寨引黄工程、哈尔滨市磨盘山国家森林公园输水工程、南水北调工程、辽宁大伙房水库输水工程、广州西江引水工程、辽宁省重点输水工程等。

概念

预应力钢筒混凝土管(Prestressed 混凝土 柱面 Pipe,简称PCCP)是由钢板、预应力钢丝、混凝土和水泥砂浆四种基本原材料在经过钢筒成型、混凝土浇筑、预应力控制技术的施加和保护层喷射等制造工艺后,构成的一种新型复合管材

特性

它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝,喷以水泥砂浆保护层,采用钢制承插口,同钢筒焊在一起,承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头,是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构,具有钢材和混凝土各自的特性。适用于跨区域水源地之间的大型输水工程,自来水、工业和农业灌溉系统的供配水管网,电厂循环水管道,各种市政压力排污主管道和倒虹吸管等,在全球范围内广泛使用。

分类

根据《2013-2017年中国预应力钢筒混凝土管(PCCP)行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计分析,钢筒在管芯中位置的不同,可分为两种:内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCPL)、埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCPE)。

发展历史

预应力钢筒混凝土管的生产和应用,至今已有70多年历史。1939年法国邦纳管道公司首先设计并制造了预应力钢筒混凝土管(PCCP)。20世纪40年代欧美竞相开发PCCP,美国是生产和使用PCCP最多的国家,迄今为止,美国已使用PCCP28000km,最大管径达7600mm。除美国外,目前PCCP已在美洲、欧洲、非洲及亚洲的十多个国家得到广泛使用,近年来使用PCCP最多的国家是非洲的利比亚

我国开发研制生产PCCP起步较晚,20世纪80年代才开始研制。虽然我国生产使用PCCP的历史仅有二十多年,但由于恰逢国民经济快速发展,城市化进程加快的有利时机,经过自主研发,引进技术与设备消化,产品已能完全国产化。

应用与特点

预应力钢筒混凝土管(PCCP)具有公道的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性,被工程界所关注,广泛应用于长间隔输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、产业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比,PCCP具有适用范围广,经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行用度低,基本不漏水等优点。

参考资料

PCCP如何更好服务长距离输调水工程.中国建材报微信公众平台.2024-03-21

中国已成为生产和使用预应力钢筒混凝土管最多的国家.中国混凝土与水泥制品协会微信公众平台.2024-03-21

PCCP国内外发展状况及创新发展探索(上篇)——PCCP国外发展状况.中国混凝土与水泥制品协会微信公众平台.2024-03-21

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