CCP原材料选择和质量控制.ppt

预应力钢筒混凝土管 （PCCP） 原材料选择与质量控制 1 中国混凝土与水泥制品协会 目 录 PCCP的原材料 PCCP原材料的重要性 PCCP原材料的选择 PCCP原材料的质量控制 2 1、 PCCP的原材料 3 PCCP的结构 高强钢丝 砂浆保护层 钢 筒 混凝土管芯 1、PCCP的原材料 4 材料品种多、用量大，质量变异的可能性就大。 2、PCCP原材料的重要性 5 2.1 历史的教训 国内：我国自推广使用混凝土压力管以来，由于 设计问题、施工铺设、管材本身等质量问题，导 致发生多次管线事故。对行业也造成严重后果。 特别是三阶段预应力混凝土管，少数生产企业采 用有问题的材料生产或因管材本身问题，导致发 生爆管事故，失去市场，这些教训是沉痛的，应 引起PCCP行业高度重视。 2、PCCP原材料的重要性 6 2.1 历史的教训 国外：美国从上世纪四五十年代开始应用PCCP ， 60多年来，暴漏问题也不少，曾调查1943 年 到1990 年所发生的事故,主要是制管原材料,生产 工艺中的质量问题,当然也有铺设安装的问题,工 程事故发生频率最高时期是20 世纪70 年代 。特 别是Interpace公司，采用钢板和钢丝不符合要 求,只顾追求产量,忽视了质量，最终破产。 2、PCCP原材料的重要性 7 2.1 历史的教训 在PCCP的发展过程中，质量控制也不是一帆风 顺的，也经历了许多波折。其质量控制乃至整个 工程的质量控制也是通过对PCCP生产与设计的 改进、对原材料指标的质量控制、对管道防腐方 法的改进逐步提高的。 在保证自身产品质量的同时，对出现的问题管道 进行质量剖析，加强对原材料的质量控制，从而 使我们的质量逐步提高。如不加以控制，国内 PCCP将会重走国外某些PCCP企业的老路。 2、PCCP原材料的重要性 8 2.2 合格的原材料是PCCP各种优点的保证 质量是工程的生命,南水北调工程是百年大计。 PCCP技术经历了曲折的发展过程，因管道失事 造成过重大的经济损失，但是由于质量可靠，更 多的管线在经历了60多年运行考验后仍在服役， 充分说明了PCCP本身的优越性。 2、PCCP原材料的重要性 9 2.2 合格的原材料是PCCP各种优点的保证 众所周知,产品的质量控制必须从源头抓起, 即从 原材料开始，贯穿于生产的全过程,PCCP 作为一 种工业产品也不例外。 2、PCCP原材料的重要性 10 2.2 合格的原材料是PCCP各种优点的保证 高强度混凝土管芯：管子的主要结构部分，可提 供光滑的内表面以利水流。该管芯内的钢筒起防 渗作用和提供纵向抗拉强度，并可增加环向强度 。 预应力钢丝：抵抗内压和外荷载的关键承力结构 。 密实的砂浆保护层：保护高强度钢丝和管芯，使 之免受物理损坏和外界腐蚀。 钢筒、承插口环：抗渗，联接件和密封件。 2、PCCP原材料的重要性 11 2.3 原材料质量稳定是工程质量和进度的基础 材料品种多、用量大，质量变异的可能性就大， 且任何质量波动最终都体现在产品质量波动上， 甚至出现不合格产品，因此在原材料质量控制稳 定的情况下，保证管道质量和加快生产进度就有 了基础和可能。 3、PCCP原材料的选择 12 3.1 混凝土的原材料 3.2 钢材类原材料 3.3 保护层砂浆原材料 3.4 防腐材料 3.5接头密封橡胶圈 3、PCCP原材料的选择 13 3.1混凝土的原材料 3、PCCP原材料的选择 14 水 泥 大型，旋窑生产，强度等级42.5，满足 GB175、GB748，碱含量0.6%，C3A8%。 C3A 的水化热和收缩率是其他矿物的数倍，如C3A含量 较大易引起早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而 开裂。低碱可防止混凝土碱骨料反应，水泥的碱度 过高易引起混凝土后期裂缝 。 3、PCCP原材料的选择 15 细骨料 中粗砂 GB/T14684，质地坚硬、清洁、级配良好的 天然砂。细度模数宜在3.02.3的范围内，含泥 量 1%，比重 2.6 ，颗粒级配区。 3、PCCP原材料的选择 16 粗骨料 质地坚硬、清洁、级配良好的人工碎石。 GB/T14685建筑用卵石、碎石，比重 2.6， 含泥量 0.5%，连续级配，最大粒径 30mm， 且不得大于混凝土层厚度的2/5。 含水率测定，影响混凝土的工作度和强度。 3、PCCP原材料的选择 17 碱活性 采用非碱活性骨料。如使用具有潜在碱活性 的骨料，必须经过专门试验和论证，且每立方米 混凝土中碱含量 2.5kg。混凝土中的碱含量按 水工混凝土施工规范DL/T5144 附录B计算。 3、PCCP原材料的选择 18 外加剂 减水剂 GB8076混凝土外加剂，无碱、低碱型 。水溶性氯离子含量水泥重量的0.06%。含气量 ，与水泥的适应性，匀质性。 3、PCCP原材料的选择 19 3.2 钢材类原材料 接口环 GB/T699、GB/T700， Q235B，最小伸长率20%。 承口钢板 板厚测量不少于4点，平整。 插口型钢 插口形状较复杂, 各部尺寸应准确，与胶圈配 合密封的关键。重皮 3、PCCP原材料的选择 20 薄钢板 冷轧板/热轧板 GB11253、GB912的规定。薄钢板公称厚度 1.5mm、最小屈服强度 235MPa，标准长度 50mm时的断裂伸长率不应小于21%。 统计中，因钢筒质量问题概率很低，从机械性能 角度，均满足。spc 3、PCCP原材料的选择 21 预应力钢丝 冷拉钢丝 GB/T5223，1470-1570MPa, ASTM648， 扭转试验扭转圈数不得少于8圈。钢丝在拔制过程 中，钢丝表面任何点温度不应超过182。 满足氢脆性灵敏度试验。 2、PCCP的生产 22 3、PCCP原材料的选择 23 预应力钢丝 在生产过程中，应从每五盘钢丝中抽取一盘取样 进行钢丝的抗拉、扭转及断面收缩率等试验。 3、PCCP原材料的选择 24 配件用钢板 中厚板 GB/T700，且钢材的等级不应低于Q235的C、 D级要求。 配件用钢丝网 焊接钢丝网 机械制造，GB/T1499.3，钢丝直径不小于 4mm，网格尺寸为5050mm。 3、PCCP原材料的选择 25 水泥 与管芯用水泥相同 3.3保护层砂浆原材料 GB/T14684，质地坚硬、清洁、级配良好的 天然砂。细度模数宜在2.21.6的范围内，含泥 量 1%，比重 2.6 。大颗粒。 细砂 3、PCCP原材料的选择 26 接口环防腐涂料 环氧饮水舱涂料/环氧富锌底漆 附着力3MPa，耐磨性0.1， 耐水性试验(浸泡30d)不起泡、不生锈、不脱落 卫生要求。 3.4 防腐材料 3、PCCP原材料的选择 27 管体外防腐涂料 环氧煤沥青涂料，无溶剂，有溶剂，湿涂，干涂 。 固体含量80%，耐冲击性：20kg-cm 附着力1.5MPa（或大于砂浆本身粘结强度） 铅笔硬度3H 耐盐雾试验，耐化学介质，氯离子渗透系数(30d) 3、PCCP原材料的选择 28 AWWA C301、 JC/T748、749。 聚异戊二烯或合成橡胶制造(含量不得少于50%)， 不得用橡胶代用品、再生胶； “”形，表面不应有气孔、裂缝、重皮、砂眼、 平面扭曲、肉眼可见的杂质及缺陷。 模压/挤出，接头个数不得超过2个； 3.5接头密封橡胶圈 3、PCCP原材料的选择 29 直径公差为0.4mm 抗拉强度 18.6MPa；老化后的抗拉强度 断裂伸长率 400%； 压缩永久变形：按原始变形的百分率表示20% ； 硬度：胶圈邵氏A硬度为5065 同一工程不同厂家供管，尺寸，硬度。 3.5接头密封橡胶圈 4、PCCP原材料的质量控制 30 4.1 建立和运行全员参与的质量管理体系 建立完善的质量管理体系： 业主的质量管理体系, 监理的质量控制体系, 承包人的质量保证体系, 政府的质量监督体系。 通过一系列的措施促使质量管理体系的有效运行. 4、PCCP原材料的质量控制 31 工程质量目标下的原材料管理目标,从源头控制,为确 保工程质量打下基础。 进场前检验、厂内检验、监理抽检； 各种材料分区存放、标识， 对原材料质量的动态监控（PDCA）； 4.2 可行的原材料质量控制程序 4、PCCP原材料的质量控制 32 制定原材料检验作业指导