原位固化法(CIPP)主要材料是玻璃纖維織物和樹脂。其中輔助材料有針刺毛氈、玻璃絲纖維、添加劑、填充劑、聚合物涂層、黏合劑等,其中,樹脂是系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)元素。
一、原位局部固化點(diǎn)狀修復(fù)主要材料
1.樹脂
樹脂通常可以分為不飽和聚酯樹脂、乙烯樹脂和環(huán)氧樹脂三類。每一種都有自己獨(dú)特的化學(xué)耐腐蝕性能和結(jié)構(gòu)性能。其中不飽和聚酯樹脂是CIPP工藝中使用最多的固化材料。乙烯樹脂和環(huán)氧樹脂具有特殊的耐腐蝕、抗溶解性和高穩(wěn)定性能,主要用于工業(yè)管道和壓力管道。各種樹脂的特性見表2-1。
進(jìn)口樹脂
選用新加坡REACH TECH(SINGAPORE)公司生產(chǎn)的全進(jìn)口耐高溫、耐化學(xué)專用硅酸樹脂,該產(chǎn)品具有能適應(yīng)高溫和低溫的超強(qiáng)能力,且不含揮發(fā)性有機(jī)化合物(不含苯乙烯), 材料不會(huì)收縮(< 0.6 %);經(jīng)檢測證明,產(chǎn)品壽命在50年以上(1萬小時(shí)的檢測 )。
硅酸樹脂屬于室溫固化樹脂,固化時(shí)間通常在1至2小時(shí)左右。固化時(shí)間可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)控,在實(shí)際施工中,不因管道中有少量的殘留水源,而影響施工質(zhì)量。
該樹脂分為A-BS616,B-BS617兩組。固化物硬度高,韌性好,有很強(qiáng)的抗沖擊及抗彎曲性能,同時(shí)也具有非常強(qiáng)的耐腐蝕性。
原位固化法所采用的樹脂應(yīng)符合以下要求:
(1)具有良好的耐久性、耐腐蝕、抗拉伸、抗裂性,與軟管有良好的相容性。應(yīng)以滿足施工和固化后強(qiáng)度要求為前提。
?。?)樹脂應(yīng)能在常溫狀態(tài)的作用下固化,且初始固化溫度應(yīng)低于80℃。
?。?)黏度在1500~2500MPa·s,低于1500MPa·s,樹脂黏度不夠,氈體本身又比較薄,內(nèi)襯時(shí)攜帶樹脂少,會(huì)出現(xiàn)樹脂分布不勻現(xiàn)象,造成內(nèi)襯復(fù)合材料氣泡甚至塌落。樹脂黏度高于2500MPa·s,會(huì)造成樹脂浸漬物困難,而且內(nèi)襯復(fù)合材料容易粘連,給內(nèi)襯施工造成困難。
(4)黏結(jié)強(qiáng)度要求高,樹脂應(yīng)能將內(nèi)襯復(fù)合材料與待修復(fù)的管道黏結(jié)在一起。
2.玻璃纖維織物
?。?)玻璃纖維織物與樹脂應(yīng)緊密溶合,固化后,不得產(chǎn)生分離現(xiàn)象。
?。?)有良好的耐酸堿性,有足夠的抗拉伸、抗彎曲性能,有足夠的柔性以確保能承受安裝壓力,內(nèi)襯時(shí)適應(yīng)不規(guī)則管徑的變化或彎頭;有良好的耐熱性,能夠承受樹脂固化溫度。
二、原位固化法(CIPP)技術(shù)的特點(diǎn)
?。?)內(nèi)襯管耐久實(shí)用。內(nèi)襯材料耐腐蝕、耐磨損、強(qiáng)度大、承壓能力高,使用年限按設(shè)計(jì)要求不低于30年,最長可達(dá)50年。
?。?)修復(fù)后管道無接頭,內(nèi)壁表面光滑,連續(xù)提高了管道流量,不結(jié)垢。
?。?)適合對長距離管道(900m)修復(fù),整管無接口,施工內(nèi)徑為150~2200mm,能適應(yīng)非圓形斷面和彎曲管道。
(4)占用道路面較小,對道路交通影響小,不開挖路面,保證交通暢通。
?。?)施工速度快、周期短,從內(nèi)襯材料運(yùn)至施工現(xiàn)場,準(zhǔn)備內(nèi)襯、固化現(xiàn)場施工周期一般不超過24h。
?。?)施工設(shè)備占地面積小,施工設(shè)備簡單。只需要小型的鍋爐和熱循環(huán)泵設(shè)備,噪聲低。
(7)不生產(chǎn)垃圾,無污染,對周邊環(huán)境影響小。
?。?)減少工程投資,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好。
?。?)適用于各種管材和形狀的管道修復(fù)(鑄鐵管、鋼管、混凝土管、陶管、PVC管材等)。
?。?0)整體性強(qiáng),可以封閉原有的洞孔、裂縫及缺口,阻止?jié)B出,徹底解決地下水滲入問題。
三、原位固化法(CIPP)技術(shù)的運(yùn)用
隨著原位固化法(CIPP)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。由于這種技術(shù)做出來的管道光滑、無污染、承壓能力強(qiáng)、耐腐蝕、耐磨損、壽命長,廣泛運(yùn)用到供水管道、排水管道、燃?xì)夤艿赖?,在含有高溫及高濃度化學(xué)物質(zhì)的工業(yè)管道中也可以正常使用。
四、適用與不適用范圍
1.適用范圍
(1)原位固化法一般是翻轉(zhuǎn)后固化成型,其適用于管道幾何截面為圓形、方形、馬蹄形等,管道材質(zhì)為鋼筋混凝土管、水泥管、鋼管及各種塑料管的雨污排水管道。
?。?)適用于管徑150~2200mm的排水管道、檢查井井壁和拱圈開裂的局部和整體修理。紫外線加熱固化比較適用于管徑小于600mm的排水管道。
?。?)適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕,且接口錯(cuò)位宜小于等于管道直徑的15%,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形無明顯變化的情況。
(4)適用于對管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ)。
(5)適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理。
?。?)適用于各種材質(zhì)檢查井損壞修理。
2.不適用范圍
?。?)不適用于管道基礎(chǔ)破裂、管道破裂、管道脫節(jié)呈倒栽狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷嚴(yán)重?fù)p壞的修理。
?。?)不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的檢查井。
非開挖修復(fù)技術(shù)的選擇見表1-1。
原位固化法(CIPP)修復(fù)管道技術(shù)和傳統(tǒng)開挖修復(fù)對比見表1-2。