[发明专利]一种铸铁管内衬用铝酸盐水泥砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种球墨铸铁管内衬用铝酸盐水泥砂浆，由以下重量份数的原料制备而成：石英砂52‑56份、铝酸盐水泥38‑40份、水12‑14份、减水剂0.02‑0.08份、消泡剂0.01‑0.04份、缓凝剂0.02‑0.08份、可分散乳胶粉0.05‑0.1份、早强剂0.01‑0.04份、稳定剂0.2‑0.4份。本发明铸管内衬铝酸盐水泥砂浆可用于夏季高温环境下铸管内衬施工使用，对施工时间、内衬成型强度均有明显改善，能够提高铸管内衬铝酸盐砂浆尤其在高温环境下的性能，降低铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬的缺陷率。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种球墨铸铁管内衬用铝酸盐水泥砂浆及其制备方法。

背景技术

球墨铸铁管具有强度高、韧性好、重量轻、耐压、抗震能力大、耐腐蚀、使用时间长、运输安装方便等优点，可广泛应用于冶金、化工、城建、城市供排水工程、煤气和输油管道等诸多工业及民用领域，尤其在给排水工程中，球墨铸铁管主导地位已经确立。

球墨铸铁管内衬主要为普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥内衬的成型工艺已经成熟。然而使用普通硅酸盐水泥砂浆内衬的污水管道在长期应用过程中面临着非常严重的腐蚀问题，污水管道主要是生物源硫酸腐蚀，普通硅酸盐的水化产物氢氧化钙在弱酸环境中很容易被分解，造成内衬的腐蚀和破坏。铝酸盐水泥产品因其不溶于弱酸、中和酸能力强、能抑制硫杆菌繁殖生长及耐磨等特性，可以有效抵抗污水管网里的生物源硫酸腐蚀，因此逐渐被应用于铸铁管道内衬。

由于在铸铁管应用中铝酸盐水泥没有成熟的工艺技术支撑，铸铁管内衬砂浆为离心成型，离心过程中会出现分层现象，内衬截面物料分布不均匀，对铝酸盐砂浆的物理性能会造成影响，且铝酸盐水化机理和性能与普通硅酸盐水泥不同，应用中存在许多问题。砂浆内衬在离心成型养护后，存在表层起皮、粘结力差、裂纹、强度低等缺陷。尤其在夏季气温较高环境下，由于铝酸盐水泥的水化速度加快,造成砂浆工作时间凝结及强度达不到标准，使球墨铸铁管的铝酸盐水泥砂浆内衬缺陷率大幅提升。

目前，球墨铸铁管内衬用铝酸盐水泥砂浆的性能未有较多的研究，其施工工艺也无成熟的标准化制度大多处于试验摸索。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种球墨铸铁管内衬用铝酸盐水泥砂浆及其制备方法，能够提高铸管内衬铝酸盐砂浆尤其在高温环境下的性能，降低铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬的缺陷率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种球墨铸铁管内衬用铝酸盐水泥砂浆，由以下重量份数的原料制备而成：石英砂52-56份、铝酸盐水泥38-40份、水12-14份、减水剂0.02-0.08份、消泡剂0.01-0.04份、缓凝剂0.02-0.08份、可分散乳胶粉0.05-0.1份、早强剂0.01-0.04份、稳定剂0.2-0.4份。

优选的，所述铝酸盐水泥的物相及化学成分重量含量为：

采用的铝酸盐水泥中，CA/CA2的组成比由约为1～2，在水泥水化过程中一方面可以抑制减缓水泥水化产物C₃AH₆的形成，防止高温环境下凝结时间过短影响砂浆施工成型，另一方面会形成更多的AH₃铝胶，减缓了水泥水化收缩过快造成的气孔率增加，提高了水泥水化致密度和抗侵蚀能力。CA2物相的增加进一步降低了水泥水化产物中Ca(OH)₂的存在，进一步提高抗污水侵蚀能力。

优选的，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，具体为聚乙二醇甲基丙烯酸酯。减水剂的加入和特种铝酸盐水泥会造成砂浆成型后早期强度形成变慢，通过引入碳酸锂或氢氧化锂，提高砂浆成型后早期强度，提高粘结强度降低磨脱。

优选的，所述消泡剂为聚醚改性有机硅。通过添加消泡剂，可以排除添加剂的引入及离心成型工艺在砂浆内部的气泡，提高砂浆成型致密度。