混凝土管道因为工程造价比较低，近百年来一直在我国市政建设中发挥着重要作用。但是，该产品存在耐化学腐蚀性差、管接口处易渗漏、受地质沉降影响大等明显缺点，制约着该产品在我国更多市政给水工程中的应用。而欧洲国家通过对该产品进行技术改造，开发并推广应用了一种新的管道产品———混凝土管+PE给水管，并使这种新产品成为输水、排水和化工输液工程中管道品种的新选择。

混凝土管衬塑技术设计

　　混凝土管内壁的衬层可选用HDPE材料。由HDPE材料组成的这种衬层具有诸多优点:耐化学腐蚀性；摩擦系数低，可提高管道输水能力；卫生可靠，可输送饮水。管道接口可用HDPE焊接，安全可靠，可防止污染地下水；柔韧性好，耐低温，具有抗地质沉降变形的能力。此外，HDPE衬层符合EN10204(DIN50049)标准，无孔隙，经过实验证明：厚度为1毫米的HDPE，其防漏性相当于200毫米厚的混凝土。

　　综上所述，由HDPE衬层和混凝土管所形成的复合型管道，是一种综合性能优秀的市政给水管道。

 

混凝土管内衬塑料的力学性能分析

　　一、HDPE内衬层结构设计
　　1.HDPE材料是一种非极性高分子材料，它与混凝土表面不具有亲和性。HDPE内衬层外壁上嵌有相当数量的Y字型或倒锥形凸钉，借助凸钉，衬层将在轴向和径向以同等附着力嵌埋在混凝土管内壁上。
　　2.HDPE内衬层上的凸钉和板之间没有焊缝，剪切力很大，轴向或径向剪切力能高达1800牛顿。3.HDPE内衬层和混凝土整体结合，使管材的环刚度得到很大的提高。
　　二、混凝土管内衬塑料的力学性能
　　法国东部区域实验室的试验显示:混凝土管在受力65牛顿时变形两毫米即断裂。而内衬HDPE的混凝土管，在受力85牛顿时变形1.8毫米，但未断裂。这两种管道都是混凝土受力，说明HDPE衬层起到了增强作用。试验显示：混凝土管内衬塑料后抗压强度比无内衬的混凝土管提高了两倍。
　　试验还显示：没有内衬HDPE的混凝土管，当变形7.5毫米时，环刚度为140千牛，而带内衬的混凝土管变形25毫米时环刚度为260千牛，在变形12.5毫米时环刚度为180千牛，是刚性变形，而12.5毫米~25毫米变形阶段为弹性变形。
　　三、混凝土管内衬塑料破环后状态分析
　　混凝土内衬塑料后环刚度得到大幅度提高，德国Oldenburg的IRO机构测试过程发现：当管顶端受压，水平和垂直方位出现断裂，但内衬层并为断裂，与混凝土未出现剥离、塑料内衬层完整无损，仍保持对流体的密封性。

混凝土管内衬塑料的连接方法

　　生产混凝土管时，将塑料内衬层按必要的直径焊接成筒，置入到混凝土管的模胎上，这个系统可应用于现有的混凝土管生产过程中。塑料内衬层的厚度原则上是3毫米～5毫米，也可以更薄，视管材在工程中埋深、地下水位高度等条件而定。
　　HDPE内衬层混凝土管的接口基本有三种形式：管套带有揭条式、管套带有内衬重叠式、无管套平口连接式。混凝土管内衬塑料的三种连接方法都需要挤出焊接机，焊条为同等材质的HDPE，直径为4毫米。所有焊接应严格执行德国DVS220P1热塑性材料挤出焊接标准中的规定的工艺规程和工艺方案。

PE给水管

混凝土管内衬塑料应用领域分析

　　一、供水配套工程中的应用。
　　美国每年要铺设约2.3×104千米的供水管道，其中12.5％为PPC管、水泥管（47.7％为球墨铸铁管，38.7％为塑料管）。大口径以预应力钢筒混凝土管为主。由于预应力混凝土管衬塑后可在诸如偏酸性粘土等地质条件恶劣的场合铺设，还可降低诸如钢管等大口径金属类供水管道的工程综合造价，因此，预应力混凝土管内衬塑料后管材的应用前景是非常可观的。
　　二、城市排水系统工程中的应用。
　　城市无压排水或低压排水可用混凝土管或钢筋混凝土管衬塑，这两种管道可改善混凝土管在接口处易渗漏的缺点，可提高城市排水管网的运行寿命。
　　三、远程调水工程的应用。
　　大口径管道调水工程的造价主要体现在管材和管道的连接方面，显然，在管道系统材质的选择上，混凝土管内衬塑是最理想的。
　　2002年德国斯图回特调水工程又一次应用了混凝土管内衬塑料，显示出新型混凝土管的生命力。
　　四、城市污水处理厂中水回用远程输送中的应用。
　　由城市污水处理厂输出的中水管路系统内压力在0.5兆帕以上，HDPE双壁波纹管不能应用，实践中人们倾向于价格较低的混凝土管，因此内衬塑是最理想的选择，可以提高中水输送管路系统的运行寿命。