非开挖管道翻衬修复技术用树脂的研究

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1、第1期非开挖技术No.1922010年4月非开挖技术TrenchlessTrenchlessTechnoloTechnologygyApr.2010，2010年4月非开挖管道翻衬修复技术用树脂的研究于金龙张淑洁王瑞巫丽英（天津工业大学纺织学院，天津300160）摘要：本课题针对非开挖管道翻衬修复技术用树脂进行了设计，根据管状织物织造工艺、翻衬修复管道工艺对树脂的要求，及DSC扫描结果、等温和动态黏度变化试验的实验结果进行分析，选择合理树脂的配方；通过手糊方法使得涂层织物与树脂体系进行复合，对聚氨酯树脂与织物和金属粘结机理进行分析，并对树脂体系与金属

2、粘结强度进行测试，确定聚氨酯树脂与金属管壁粘结性能，为今后将非开挖管道翻衬修复技术应用到具体施工时，选择合适的树脂提供理论依据和操作方案。关键词：翻衬修复技术、聚氨酯树脂、配方、固化工艺随着城市基础设备的老化出现，城市给排水，物，固化后提高管状纺织复合材料刚度与强度的作燃气等管道系统也像其它年久的结构一样，受到破用；其次，必须达到将管状纺织复合材料与待修复坏的可能性越来越大。管道的更换不仅费用巨大，的管道粘结在一起的作用。并且当采用翻转法利用同时会带来环境问题、交通问题和社会问题，采用气压或水压使管状内衬材料翻转紧贴在原管道内管道非开挖管状翻衬修复

3、技术（CIPP）对现有管道壁时，部分树脂被挤压到管道的孔隙与裂缝处，能[1]进行改造具有更加明显的经济效益和社会效益。够实现增强与修复的效果。管状纺织复合材料的增强体一般是采用化纤长管径较大的排水管道、给水管道，管道材质一丝或者纱线织造而成的管状织物然后再与树脂等材般为铸铁、钢和混凝土，如果存在腐蚀损坏而需要[2]料进行复合而成管状复合材料。复合材料按结构可加固时，一般选用热固性树脂，灌浸有热固性树脂分为三部分，分别是树脂层、管状织物、防渗膜，树脂的管状纺织内衬材料翻衬于旧管道后，树脂经固化层的位置如图1所示，树脂层将管状织物和管壁粘后可以增加纺织

4、内衬管的刚度和强度。日本、德国、结在一起。目前非开挖管道翻衬修复技术在国内仍美国等国家的CIPP技术中，缝合或粘合非织造布处于起步阶段，离成熟仍有很大差距。国内研究的树制作的管状纺织复合材料常用的树脂以环氧、不饱脂与国外树脂相比凝胶时间短、粘结强度小、品种单和聚酯、酚醛三大类树脂为主。国内自主制作的管[3]一，而且国内还没有统一的标准、规范。为了保证状纺织复合材料大多以缝合非织造布作增强体，选[4]CIPP技术成功修复管道，保证施工顺利进行，并且用的树脂主要是环氧树脂和不饱和聚酯树脂。保证修复后后的管道的使用寿命，必须对CIPP技术管径较小的燃气管

5、道、电力电缆、电信电缆和使用树脂进行研究。只有针对具体施工情况合理选工业管道，材质一般为钢、铸铁管、聚氯乙烯塑料，用树脂、确定树脂固化工艺、树脂粘结性能，才能保当管道的性能出现缺陷，但其材料还有利用价值，证CIPP技术成功应用到具体生产实践。仅仅是由于局部的泄露造成管道的整体运营失效，各项强度指标非常完好，这时一般选用硬度介于橡1CIPP技术对树脂的要求胶与塑料之间的聚氨酯树脂。德国、比利时等国家CIPP技术采用的树脂首先应具有浸透管状织CIPP技术中选用机织或针织方法制作一次成型管作者简介：于金龙，男，1987年出生，天津北辰人，天津工业大学本科

6、在读，纺织工程专业。本论文得到以下项目的资助：基金项目“天津市应用基础及前沿技术研究计划”（08JCYBJC11400）、“天津市高等学校科技发展基金计划项目”（ZD200720）。第1期于金龙张淑洁等：非开挖管道翻衬修复技术用树脂的研究93状织物，树脂采用粘结性能优异的聚氨酯树脂。在CIPP技术中，待修复管道情况、管状纺织内衬材料制作方法与翻衬工艺等条件都会影响树脂的选择，由于试验条件和时间的限制，本文主要针对采用机织管状织物增强的管状纺织复合材料修复燃气管道需要的树脂进行开发研究，在CIPP技术中，需要选择黏度较大的树脂，一般要求黏度在1.5P

7、a.s～2.5Pa.s，低于1.5Pa.s，树脂黏度不够，管状图1修复后管状结构图织物本身又比较薄，翻衬时携带树脂量小，会出现试验采用的原料为聚氨酯树脂主剂（天津合成树脂流淌现象，且树脂分布不匀，会造成管状纺织材料研究所），固化剂PAPI（天津合成材料研究所）,复合材料起泡甚至塌落的情况。树脂黏度高于将试验在常温下充分混合，搅拌均匀。测试仪器为2.5Pa.s，会造成树脂浸渍织物困难，而且管状纺织复美国PERKIN-ELMERDSC7差式扫描量热仪。原料合材料容易粘连，给翻衬施工造成困难。翻衬修复的配比比例如表1所示。管道工艺分为升温固化工艺和常温固

8、化工艺。升温表1聚氨酯树脂配方固化工艺要求树脂在室温（25℃左右）储存2～4h，树脂牌号聚氨酯树脂主剂固化剂固化温度70～