21世纪材料用于历史名城
项目背景
美国南卡罗来纳州的查尔斯顿是一座迷人的城市，它的悠久历史可以追溯到美洲殖民时期。为了保护城市的历史承载，市政工程师着眼未来，选用具有长期耐久性设计方案。
在修复下水管网系统时选择了前瞻性的解决方案，由U.S. Composite Pipe制造的独特的浇筑复合材料下水管网截污结构，由AOC力联思的Vipel®耐腐蚀树脂配制的特殊聚合物混凝土与钢筋结合起来，具有高强度的特点，对于地处地震区的查尔斯顿城非常重要。
这一复合材料结构直径为3米（10英尺），深达33.5米（110英尺）的竖井。在每个竖井的底部，U.S. Composite Pipe公司用同样的AOC Vipel树脂基复合材料制造基础底板，以及带有挡板壁的涡流室，以帮助控制污水流。
该工程是查尔斯顿污水管道修复项目的一部分，由Insituform公司在密苏里州的子公司Affholder公司承接，该公司的现场项目工程师Dan Swidrak评价道，相比传统混凝土，聚合物混凝土方案有很多优点。
创新方案
Swidrak说：“复合材料管到货即可安装，因此安装时间缩短了几周。”他还指出复合材料的耐久性和其他性能优势：“传统混凝土需要额外时间把材料浇注到位，等待其固化，然后清理和制备表面，再涂上环氧树脂保护层，而且保护层需要定期检查和维护。如果表面有磨损或刻痕，传统混凝土就会暴露在腐蚀性的下水道气体中遭受腐蚀。而复合材料管固有的防腐功能则对整体结构形成保护。”
每个截污干管竖井都是通过从复合底板向上堆叠圆柱形复合材料立管段来安装的。节段之间的接头采用U.S. Composite Pipe整体制造的钢制端环接头。这些特殊连接环符合美国水利工程协会（AWWA）C-302气密性和水密性标准，并在50 psi（3.5 bar）下进行测试。
传统混凝土和聚合物混凝土的浇筑程序相似。U.S. Composite Pipe的组件制作首先在模板中放置钢筋笼，钢筋使成品具有承受重荷载的能力，然后将聚合物混凝土垂直浇筑到模板中，并振动以达到最佳压实度。
U.S. Composite Pipe没有采用传统水泥材料，而是使用从爱荷华州得梅因市PPT公司的特殊树脂、填料、骨料和添加剂混合的材料，该材料配方的特点在于其中的Vipel树脂与水泥粘合剂相比，具有更好的压缩、拉伸、剪切、粘合和弯曲性能。
使用高性能建筑复合材料的另一个优点是，可以通过使用较薄的壁厚来减轻结构的整体重量。由于聚合物混凝土的单位重量几乎与水泥混凝土相同，因此壁厚的减少可以显著降低结构的总重量，从而降低成品总成本，运输成本和起重机使用成本。
通过合作实现
U.S. Composite Pipe公司副总裁Eric H.Davidson P.E.说：“从B&V公司获得最初设计，加上我们提供的安装工程，可以将壁厚减少40%甚至更多。”谈及Vipel树脂和优异的技术支持，Davidson说：“我们制作传统混凝土制管有20多年历史了。当我们开始开发复合材料管时，AOC人员与我们紧密合作，在现场检查凝胶时间和混合物制备情况。AOC树脂的质量如此可靠,我们现在的配方可以很容易制成聚合物混凝土。”
关于U.S. Composite Pipe公司
U.S. Composite Pipe公司位于德克萨斯州沃思堡南部，隶属于汤普森管道集团，30多年来一直在建筑业提供优质产品和服务。除截污干管结构外，U.S. Composite Pipe公司产品还包括泵站、检修孔、微型隧道和顶管、隧道段、直埋管和定制结构。