一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，包括将细砂、水泥、801胶水按配比进行拌料后对球墨铸铁管件依次进行的内衬涂覆和养护，所述的拌料包括：配制砂浆料、配制底胶；所述的内衬涂覆包括：清理、涂刷底胶、涂覆砂浆料；所述的养护包括：初凝、蒸汽养生，较现有铸铁管件采用的湿化水泥内衬工艺，具有操作工序简单、生产周期短、生产效率高以及成本低廉等优势，适宜广泛推广使用。
【专利说明】—种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及管件内衬涂覆领域，具体的说，是一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺。
【背景技术】
[0002]由于现有的水泥内衬管件(如:水泥内衬铸铁管)具有不易结垢、不污染、水流摩擦损伤小、能长期保持输水能力等优点，因此，水泥内衬工艺也是当前生产输水管件最现实有效和最经济的一种管件防腐方法。以铸铁管为例，在现有技术中，铸铁管的水泥内衬工艺一般采用湿化水泥内衬工艺，主要由水泥、河沙和水按一定比例混合组成水泥砂浆原材料，通常制作时，选取80-120目河沙，采用滚筒式搅拌的方式，按重量比计，水泥和河沙1:2的比例进行揽拌，约10?20分钟即可完成水泥砂浆原材料的制作，然后再对管件内壁进行涂覆和养护，具有提高铸铁管耐腐蚀性能以及保护水质的作用，但在实际使用时，却还存在如下缺陷:
(1)由于水泥砂浆原材料中的含水量较高，凝固时间较长，特别是用于大口径管件的内衬涂刷上，水分过重，搅拌好的水泥砂浆原材料往往容易脱落，且一次涂刷也难以达到要求的厚度，需要多次涂刷才能达到符合技术标准的厚度，因此，在采用人工方法进行涂刷时，还存在劳动量大、涂刷步骤繁杂等问题；
(2)由于湿化水泥内衬工艺的缘故，水泥砂浆原材料的含水量较大，在工艺完成后，还需要一定量的清水对设备进行清理，产生的泥浆水若直接排放则会对环境造成污染，因此，还需对泥浆水进行处理，提高生产成本；
(3)由于水泥砂浆原材料涂刷后的凝固时间较长，通常情况下，需8小时后才能进入蒸汽养护，造成生产效率的降低。
[0003]现有的专利文献CN101823293B (“管件水泥内衬涂衬方法”)不仅指出了湿化水泥内衬工艺的缺陷，同时，也公开了一种含水量低的水泥砂浆在进行管件内衬时的工艺步骤，虽然在提高内衬强度、产品表面质量以及生产效率上表现了一定的进步效果，但却相应的增加了操作的难易程度，尤其是底胶的配制采用水泥、801胶以及细砂进行混合，调制得到的底胶其涂刷步骤较为复杂，难以应用于实际，因此，并没有从根本上解决水泥砂浆原材料因含水而带来的上述缺陷，为此，本发明提出了一种新的专门针对现有推广使用情况良好的球墨铸铁管的干法水泥内衬工艺，并具有良好的市场适应能力。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，专门针对目前使用较为普遍的球墨铸铁管件而提出，克服了现有湿化水泥内衬工艺存在的一系列缺陷，同时，还具有节约生产周期、提高生产效率等优势，具有极高的实用性。
[0005]本发明通过下述技术方案实现:一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，包括将细砂、水泥、801胶水按配比进行拌料后对球墨铸铁管件依次进行的内衬涂覆和养护，所述的拌料包括:
(a)配制砂浆料:以重量计，按细砂:水泥:801胶水=2:(1.2~1.5):(0.12~0.15)取料，先将细砂和水泥搅拌15分钟，再加入801胶水搅拌20分钟，制得砂浆料待用；
(b)配制底胶:以重量计，按水泥:801胶水=(1.2~1.4):(0.55~0.75)取料，搅拌10分钟后调制成糊状的底胶待用；
所述的内衬涂覆包括:
Ce)清理:对待涂覆的球墨铸铁管件 内壁进行清理；
Cd)涂刷底胶:将步骤(b)制得的底胶涂刷在球墨铸铁管件的内壁，涂刷次数为2~4次，每次涂刷时间间隔5~15分钟；
Ce)涂覆砂浆料:将步骤(a)制得的砂浆料放入涂刷好底胶的球墨铸铁管件内壁上，使用工具依次将砂浆料均匀铺开、压实，并修理光滑平整；
所述的养护包括:
(f)初凝:将步骤(e)制得的涂覆完砂浆料的球墨铸铁管件在10~35°C的温度下进行初凝，初凝时间> 60分钟；
(g)蒸汽养生:对初凝完成后的球墨铸铁管件每隔60分钟浇水一次，浇水4~5次后，再将球墨铸铁管件放入养生设备进行蒸汽养生。
[0006]本发明方法以球墨铸铁管件为内衬对象，在满足拌料涂覆粘度和强度的前提下，进一步提高了生产工艺的制作周期，实用性强，制得的球墨铸铁管件内衬厚度通常在5~8毫米的范围内，符合国家卫生检疫部门的检验标准。
[0007]在本发明中，所述的细砂是:将河沙用80目的铁筛进行筛选，去掉粗砂，获得的粒度80~120目占80%以上的细砂，在实际生产过程中，我们可以对细砂进行检测，如有机物含量和含泥量的检测等，保证取样均满足GB/T14684 (建筑用砂)的标准。
[0008]进一步的，所述的水泥是425#、325#或用户要求的水泥，均符合GB175 (通用硅酸盐水泥)、GB201 (铝酸盐水泥)、GB748 (康硫酸盐硅酸盐水泥)的标准。
[0009]本发明所述的801胶水是由重量比1:30的聚乙烯醇干料和清水，在容器中通过加热设备加热至聚乙烯醇干料完全融化后制得，在加热的同时进行搅拌，融化至沸腾的时间(2分钟，其中，搅拌的目的在于防止受热不均而出现的焦糊状况。
[0010]由于本发明方法中砂浆料的配制过程中未使用水，因此，为保证砂浆料的最佳涂覆效果，在所述步骤(b)中，配制的砂衆料的备用时间< 60分钟。
[0011 ] 为更好的实现本发明，在所述步骤(e)中，使用的工具包括将砂浆料均匀铺开的长齐头压勺、进行压实的蛋圆光子以及进行修理光滑平整的桃型压勺。
[0012]进一步的，所述的长齐头压勺的铺开压力为0.3~0.5公斤；所述的蛋圆光子的压实压力为I~3公斤；所述的桃型压勺的修理时压力为0.1~0.3公斤。
[0013]在所述步骤(g)中，养生设备为密封的蒸汽水池，蒸汽养生的养生温度为50°C~80°C、湿度≥90%、时间≥1.5小时。
[0014]特别需要指出的是，根据球墨铸铁管件内径的不同，所采用的蒸汽养生的技术指标也不同，如:
(I)所述的球墨铸铁管件的内径为300~800毫米，内衬厚度较薄，通常在3~6毫米，蒸汽养生的养生温度为50°C~60°C、湿度≥90%、时间为1.5小时。[0015](2)所述的球墨铸铁管件的内径为800~1600毫米，内衬厚度较厚，通常在6~16毫米，蒸汽养生的养生温度为60°C~80°C、湿度≥90%、时间> 1.5小时。
[0016]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
(I)本发明方法区别于现有铸铁管水泥内衬工艺所采用的湿化水泥内衬工艺，拌料过程无需使用水，克服了现有水泥沙浆内衬清理设备产生的泥浆水不能直排处理的问题，保证了设备清理过程中的环保效果，同时，也可实现简单、快捷的操作程序，极具推广价值。
[0017](2)由本发明方法制作而成的产品，在其接口上也同样具有较为简单的清理方式，现有技术制得的水泥沙浆内衬接口部分很易流入泥浆水，清理必需用水冲洗，且同样会产生泥浆水，泥浆水还需另行处理不能直接排放，而在本发明中，因没有泥浆水流入接口部分，即有少量落入用刷子清理入器还可手动搅拌后回用，操作十分方便。
[0018](3)本发明所述的底胶由水泥和801胶水配制而成，较由细砂、水泥和801胶水配制而成的底胶料而言，其粘度较大，在实际生产过程中，在满足工艺要求的前提下，还能有效的降低底胶的涂刷次数，同时，由于其备用时间较短，因此，还能进一步的减少内衬涂覆的操作周期，实际使用效果良好。
[0019](4)本发明基于现有球墨铸铁管件的良好市场推广情况，专门针对球墨铸铁管件而提出，对球墨铸铁管件的不同管径均给出了适宜的操作标准，具有良好的实用性。
[0020](5)本发明采用 的干法水泥内衬工艺，由于在拌料过程中无需使用水，在降低水泥砂浆含水量的同时，还能减少拌料涂刷(覆)时间和内衬凝固时间，具有操作工序简单、生产周期短、生产效率高等优势。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0022]实施例1:
本发明是一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，较现有铸铁管件采用的湿化水泥内衬工艺，具有操作工序简单、生产周期短、生产效率高以及成本低廉等优势，包括将细砂、水泥、801胶水按配比进行拌料后对球墨铸铁管件依次进行的内衬涂覆和养护，针对球墨铸铁管件内径为400毫米时，其工艺步骤具体可概括如下:
(I)准备细砂、水泥和801胶水:
细砂:将河沙用80目的铁筛进行筛选,去掉粗砂,获得的粒度80~120目占80%以上的细砂，在实际生产过程中，我们可以对细砂进行检测，如有机物含量和含泥量的检测等，保证取样均满足GB/T14684 (建筑用砂)的标准。
[0023]水泥:选用符合GB175 (通用硅酸盐水泥)、GB201 (铝酸盐水泥)、GB748 (康硫酸盐硅酸盐水泥)的标准的水泥，如425#、325#或用户要求的其它符合上述标准的水泥；
801胶水:称取聚乙烯醇干料放入容器中，以重量比计，按1:30的比例加入清水至上述容器中，使用加热设备(如:可调温定时的电磁炉)对容器进行加热，加热的同时进行搅拌，加热至聚乙烯醇干料完全融化后即制得801胶水，需注意的是，聚乙烯醇干料融化至沸腾的时间不应超过2分钟，而进行搅拌的目的则在于防止受热不均而出现的焦糊状况。
[0024](2)拌料，包括分别配制砂浆料和底胶，如下所示:
配制砂浆料:按重量比，将细砂:水泥:801胶水以2:1.2:0.12的比例进行取料，该比例的选择，是由于现有水泥和胶水的比例范围较大，存在上偏差和下偏差配料，并影响粘度和强度的前提下而设定的，能有效的降低后续工艺的操作难度，在实际制作时，可使用简易手持搅拌器配合搅拌，先将细砂和水泥按比例搅拌15分钟，再加入801胶水搅拌20分钟，制得砂浆料，搅拌时间通常大于10分钟，实现均匀搅拌，以使水泥完全附着在沙子上，制得的砂浆料待用，为保证砂浆料的使用效果，砂浆料的备用时间不应超过60分钟；
配制底胶:按重量比，将水泥:801胶水以1.2:0.55的比例进行取料，同样的，也可使用简易手持搅拌器配合搅拌，通常在常温下，搅拌10分钟后即可调制成糊状的底胶，调制成的底胶待用。
[0025](3)内衬涂覆:对待涂覆的球墨铸铁管件内壁进行清理，包括去除球墨铸铁管件内壁表面上的外来物、松散铁鳞或其他任何可能损害金属与内衬间良好结合的物质，通常情况下，球墨铸铁管件的内壁表面不应有任何突起高度可能大于内衬厚度50%的金属凸瘤；将制备待用的底胶涂刷在球墨铸铁管件的内壁，涂刷次数为2次，每次涂刷时间间隔5分钟；将制备待用的砂浆料放入涂刷好底胶的球墨铸铁管件内壁上，使用工具如:长齐头压勺(铺开压力为0.3~0.5公斤)、蛋圆光子(压实压力为I~3公斤)、桃型压勺(修理时压力为0.1~0.3公斤)依次将砂浆料均匀铺开、压实，并修理光滑平整。
[0026](4)养护:将制得的涂覆完砂浆料的球墨铸铁管件在35°C的温度下进行初凝，初凝60分钟后，每隔60分钟浇水一次，浇水4次后，再将球墨铸铁管件放入养生设备(如:密封的蒸汽水池)进行蒸汽养生，蒸汽养生的养生温度为50°C、湿度≥90%、时间为1.5小时。
[0027]本实施例以小内径(内径为400毫米)的球墨铸铁管件为内衬对象，在满足拌料涂覆粘度和强度的前提下，进一步提高了生产工艺的制作周期，实用性强，制得的球墨铸铁管件内衬厚度较薄，通常 在5毫米的范围内，经检测，符合国家卫生检疫部门的检验标准。
[0028]实施例2:
本实施例以大内径(内径为1000毫米)的球墨铸铁管件为内衬对象，备料使用的细砂、水泥和801胶水与实施例1相同，其区别步骤如下:
(I)拌料，包括分别配制砂浆料和底胶，如下所示:
配制砂浆料:按重量比，将细砂:水泥:801胶水以2:1.4:0.14的比例进行取料，使用简易手持搅拌器配合搅拌，先将细砂和水泥按比例搅拌15分钟，再加入801胶水搅拌20分钟，制得砂浆料待用，其备用时间不应超过60分钟；
配制底胶:按重量比，将水泥:801胶水以1.4:0.65的比例进行取料，使用简易手持搅拌器配合搅拌，在常温下，搅拌10分钟后即可调制成糊状的底胶，调制成的底胶待用。
[0029](2)内衬涂覆:对待涂覆的球墨铸铁管件内壁进行清理；将制备待用的底胶涂刷在球墨铸铁管件的内壁，涂刷次数为4次，每次涂刷时间间隔15分钟；将制备待用的砂浆料放入涂刷好底胶的球墨铸铁管件内壁上，使用工具依次将砂浆料均匀铺开、压实，并修理光滑平整。
[0030](3)养护:将制得的涂覆完砂浆料的球墨铸铁管件在35°C的温度下进行初凝，初凝60分钟后，每隔60分钟浇水一次，浇水4次后，再将球墨铸铁管件放入养生设备(如:密封的蒸汽水池)进行蒸汽养生，蒸汽养生的养生温度为80°C、湿度≤90%、时间3小时。
[0031]本实施例以大内径(内径为1000毫米)的球墨铸铁管件为内衬对象，制得的球墨铸铁管件内衬厚度较厚，通常在8毫米的范围内，经检测，符合国家卫生检疫部门的检验标准。
[0032]实施例3:
本实施例 以大内径(内径为1200毫米)的球墨铸铁管件为内衬对象，备料使用的细砂、水泥和801胶水与实施例1、2均相同，其区别步骤如下:
(1)拌料，包括分别配制砂浆料和底胶，如下所示:
配制砂浆料:按重量比，将细砂:水泥:801胶水以2:1.3:0.13的比例进行取料，使用简易手持搅拌器配合搅拌，先将细砂和水泥按比例搅拌15分钟，再加入801胶水搅拌20分钟，制得砂浆料待用，其备用时间不应超过60分钟；
配制底胶:按重量比，将水泥:801胶水以1.3:0.60的比例进行取料，使用简易手持搅拌器配合搅拌，在常温下，搅拌10分钟后即可调制成糊状的底胶，调制成的底胶待用。
[0033](2)内衬涂覆:对待涂覆的球墨铸铁管件内壁进行清理；将制备待用的底胶涂刷在球墨铸铁管件的内壁，涂刷次数为3次，每次涂刷时间间隔10分钟；将制备待用的砂浆料放入涂刷好底胶的球墨铸铁管件内壁上，使用工具依次将砂浆料均匀铺开、压实，并修理光滑平整。
[0034](3)养护:将制得的涂覆完砂浆料的球墨铸铁管件在35°C的温度下进行初凝，初凝60分钟后，每隔60分钟浇水一次，浇水4次后，再将球墨铸铁管件放入养生设备(如:密封的蒸汽水池)进行蒸汽养生，蒸汽养生的养生温度为60°C、湿度≥90%、时间2小时。
[0035]本实施例以大内径(内径为1200晕米)的球墨铸铁管件为内衬对象,制得的球墨铸铁管件内衬厚度较厚，通常在12毫米的范围内，经检测，符合国家卫生检疫部门的检验标准。
[0036]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:包括将细砂、水泥、801胶水按配比进行拌料后对球墨铸铁管件依次进行的内衬涂覆和养护，所述的拌料包括: Ca)配制砂浆料:以重量计，按细砂:水泥:801胶水=2:(1.2~1.5):(0.12~0.15)取料，先将细砂和水泥搅拌15分钟，再加入801胶水搅拌20分钟，制得砂浆料待用； (b)配制底胶:以重量计，按水泥:801胶水=(1.2~1.4):(0.55~0.75)取料，搅拌10分钟后调制成糊状的底胶待用； 所述的内衬涂覆包括: Ce)清理:对待涂覆的球墨铸铁管件内壁进行清理； Cd)涂刷底胶:将步骤(b)制得的底胶涂刷在球墨铸铁管件的内壁，涂刷次数为2~4次，每次涂刷时间间隔5~15分钟； Ce)涂覆砂浆料:将步骤(a)制得的砂浆料放入涂刷好底胶的球墨铸铁管件内壁上，使用工具依次将砂浆料均匀铺开、压实，并修理光滑平整； 所述的养护包括: (f)初凝:将步骤(e)制得的涂覆完砂浆料的球墨铸铁管件在10~35°C的温度下进行初凝，初凝时间>60分钟； (g)蒸汽养生:对初凝完成后的球墨铸铁管件每隔60分钟浇水一次，浇水4~5次后，再将球墨铸铁管件放入养生设备进行蒸汽养生。
2.根据权利要求1所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:所述的细砂是:将河沙用80目的铁筛进行筛选，去掉粗砂，获得的粒度80~120目占80%以上的细砂。
3.根据权利要求1所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:所述的水泥是425#、325#或用户要求的水泥。
4.根据权利要求1所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:所述的801胶水是由重量比1:30的聚乙烯醇干料和清水，在容器中通过加热设备加热至聚乙烯醇干料完全融化后制得，在加热的同时进行搅拌，融化至沸腾的时间< 2分钟。
5.根据权利要求1所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:在所述步骤(b)中，配制的砂浆料的备用时间< 60分钟。
6.根据权利要求1所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:在所述步骤(e)中，使用的工具包括将砂浆料均匀铺开的长齐头压勺、进行压实的蛋圆光子以及进行修理光滑平整的桃型压勺。
7.根据权利要求6所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:所述的长齐头压勺的铺开压力为0.3~0.5公斤；所述的蛋圆光子的压实压力为I~3公斤；所述的桃型压勺的修理时压力为0.1~0.3公斤。
8.根据权利要求1所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:在所述步骤(g)中，养生设备为密封的蒸汽水池，蒸汽养生的养生温度为50°C~80°C、湿度≥90%、时间≥1.5小时。
9.根据权利要求8所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:所述的球墨铸铁管件的内径为300~800毫米，蒸汽养生的养生温度为50°C~60°C、湿度≥90%、时间为1.5小时。
10.根据权利要求8所述的一种适用于球墨铸铁管件的干法水泥内衬工艺，其特征在于:所述的球墨铸铁管件的内径为800~1600毫米，蒸汽养生的养生温度为60V~80°C、湿度≥90%、时间> 1.5小时。
【文档编号】B28B19/00GK103963155SQ201410170227
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】许顺, 韦良义, 刘杲, 鲜其祥, 呼冠军, 杨海强 申请人:四川省川建管道有限公司