CN111187031B - 一种水泥管道用防水材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥管道用防水材料及其制备方法，属于水泥管道施工技术领域，该防水材料包括以下原料组分及质量份数：石墨烯10‑20份；水泥10‑20份；沙石18‑28份；水18‑28份；沥青12‑18份；生石灰4‑6份，其制备方法包括以下步骤：称取各原料；将沙石先通过粉碎机进行粉碎，然后再通过研磨机进行研磨，得到沙石粉；将石墨烯粉末和沙石粉一起在行星式球磨机中研磨，得到石墨烯微粉和沙石微粉；将水泥、生石灰与水混合，然后加入沥青、石墨烯微粉、沙石微粉浆，通过搅拌机混合搅拌，得到防水材料，解决了现有水泥管道防漏、补漏效果较差的问题。

Description

一种水泥管道用防水材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水泥管道施工技术领域，更具体地说，它涉及一种水泥管道用防水材料及其制备方法。

背景技术

水泥管道又称水泥压力管、钢筋混凝土管，它可以作为城市建设建基中下水管道，可以排污水，防汛排水以及一些特殊厂矿里使用的上水管和农田机井。一般分为：平口钢筋混凝土水泥管、柔性企口钢筋混凝土水泥管、承插口钢筋混凝土水泥管、F型钢承口水泥管、平口套环接口水泥管、企口水泥管等。

水泥管道在接缝或裂缝修补过程中，往往需要在接缝处或修补处进行防水处理，现有防水处理特别简单，通常都是在缝隙或破口处灌水泥砂浆，然后再在表面刷一层防水涂料。然而，很多水泥管道使用环境较为特殊，表面的防水涂料容易在人为或自然（如侵蚀等）原因下脱落，因此防水效果不能维持很久，且防水效果欠佳，有待改良。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水泥管道用防水材料及其制备方法，其解决了现有水泥管道防漏、补漏效果较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种水泥管道用防水材料，包括以下原料组分及质量份数：

石墨烯10-20份；

水泥10-20份；

沙石18-28份；

水18-28份；

沥青12-18份；

生石灰4-6份。

一种水泥管道用防水材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照权利要求1中所述的原料组分及质量份数，称取各原料；

S2、将沙石先通过粉碎机进行粉碎，然后再通过研磨机进行研磨，得到粒径小于0.6mm的沙石粉；

S3、将石墨烯粉末和所述沙石粉一起在行星式球磨机中研磨30-40分钟，过150-220目筛，得到石墨烯微粉和沙石微粉；

S4、将水泥、生石灰与水混合，然后加入沥青、石墨烯微粉、沙石微粉，通过搅拌机混合搅拌30-40分钟后，得到防水材料。

进一步优选为：在步骤S2中，所述研磨机包括外筒、电机、内筒、防堵球和研磨球；

所述外筒和所述内筒均为卧式筒体，所述外筒套设在所述内筒外表面，所述外筒一端安装有电机，另一端开设有进料口，所述进料口贯通所述外筒和所述内筒，所述电机固定在所述外筒上且用于带动所述内筒在所述外筒内绕所述内筒中心轴方向转动；

所述内筒圆周表面开设有用于所述沙石粉通过的甩出孔，所述甩出孔为圆孔且直径小于0.6mm；

所述外筒底部设置有出料口，所述防堵球、研磨球和沙石均位于内筒内。

进一步优选为：所述防堵球包括圆球本体、插针和缓冲凸起；

所述插针均布在圆球本体的圆周表面，所述缓冲凸起固定在所述防堵球圆周表面且位于相邻所述插针之间，所述插针采用尼龙刷丝制成。

进一步优选为：还包括刷条，所述刷条包括刷毛和刷板，所述刷板安装在所述外筒上且位于所述出料口的相对两侧，所述刷毛一侧固定在所述刷板上，另一侧与所述内筒圆周外表面接触。

进一步优选为：所述刷板与所述外筒可拆卸连接。

进一步优选为：所述刷板和所述外筒螺栓连接。

进一步优选为：所述刷板上设置有斜面，所述刷毛固定在所述斜面上。

进一步优选为：所述外筒圆周内壁上开设有第一滑槽，所述第一滑槽绕设在所述内筒四周，所述内筒圆周表面固定有与所述第一滑槽相适配的第一凸条，所述第一凸条嵌在所述第一滑槽内且在所述第一滑槽内转动。

进一步优选为：所述外筒两端均开设有圆环状的第二滑槽，所述第二滑槽位于所述外筒内壁，所述第二滑槽中心处于所述内筒中心轴上，所述内筒两端分别设置有与所述第二滑槽相适配的第二凸条，所述第二凸条嵌在所述第二滑槽内且在所述第二滑槽内转动。

综上所述，本发明具有以下有益效果：将石墨烯加入防水材料中，比现有防水涂料强度和耐水性都要高，且降低了碳排放量，节能环保。石墨烯、水泥、沙石、水、沥青和生石灰按合理比例复配得到的防水材料不仅具有良好的流平性、粘性，还具有较强的强度和防水性。在制备过程中，将沙石粉和石墨烯粉末一起在行星式球磨机中研磨，由于沙石粉硬度高于石墨烯粉末，因此沙石粉和石墨烯粉末一起在行星式球磨机中研磨过程中，沙石粉能加快石墨烯粉末的研磨，以使石墨烯粉末研磨得更快且更好。

防堵球、研磨球和沙石均通过进料管进入到内筒内，研磨时，启动电机，使内筒将在外筒内绕连接轴轴心发生旋转，使得研磨球和沙石在内筒内相互摩擦和碰撞，从而起到粉碎的作用。内筒在外筒中转动时，沙石在内筒中得到粉碎，粉碎达标的沙石粉，即粒径小于0.6mm的沙石粉将在离心力的作用下，穿过甩出孔并通过出料口向外甩出。粉碎机在使用过程中，可能出现甩出孔堵塞的现象，因此本发明为了防止甩出孔堵塞，特地在外筒出料口的相对两侧分别设置有刷条，并在内筒中装有防堵球。

附图说明

图1是实施例1中的结构示意图，主要用于体现研磨机的外部结构；

图2是实施例1中的剖视示意图，主要用于体现研磨机的内部结构；

图3是实施例1中的结构示意图，主要用于体现内筒的结构；

图4是实施例1中的剖视示意图，主要用于体现刷条的安装结构；

图5是实施例1中的局部结构示意图，主要用于体现刷条的安装结构；

图6是实施例1中的剖视示意图，主要用于体现防堵球的结构。

图中，1、外筒；2、出料口；3、进料管；4、电机；5、内筒；6、第一凸条；7、第二凸条；8、甩出孔；9、连接轴；10、刷条；101、刷毛；102、刷板；103、斜面、11、进料口；12、第一滑槽；131、圆球本体；132、插针；133、缓冲凸起。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种水泥管道用防水材料及其制备方法，防水材料包括以下原料组分及质量份数：

石墨烯15kg；

水泥15kg；

沙石20kg；

水20kg；

沥青15kg；

502胶10kg；

生石灰5kg。

其制备方法包括以下步骤：

S1、按照上述的原料组分及质量份数，称取各原料；

S2、将沙石先通过粉碎机进行粉碎，然后再通过研磨机进行研磨，得到粒径小于0.6mm的沙石粉；

S3、将石墨烯粉末和沙石粉一起在行星式球磨机中研磨36分钟，过200目筛，得到石墨烯微粉和沙石微粉；

S4、将水泥、生石灰与水混合，然后加入沥青、石墨烯微粉、沙石微粉，通过搅拌机混合搅拌35分钟后，将其与502胶混合均匀，得到防水材料。

在上述技术方案中，将石墨烯加入防水材料中，比现有防水涂料强度和耐水性都要高，且降低了碳排放量，节能环保。石墨烯、水泥、沙石、水、沥青、502胶和生石灰按合理比例复配得到的防水材料不仅具有良好的流平性、粘性，还具有较强的强度和防水性。502胶可以添加也可以不添加，添加目的主要用于提高防渗胶凝材料的粘性。在制备过程中，将沙石粉和石墨烯粉末一起在行星式球磨机中研磨，由于沙石粉硬度高于石墨烯粉末，因此沙石粉和石墨烯粉末一起在行星式球磨机中研磨过程中，沙石粉能加快石墨烯粉末的研磨，以使石墨烯粉末研磨得更快且更好，同时沙石粉也能进行二次研磨。

参照图1-6，在步骤S2中，研磨机包括外筒1、电机4、内筒5、防堵球、研磨球和刷条10。外筒1和内筒5均为卧式筒体，外筒1套设在内筒5外表面，且外筒1内径与内筒5外径相同，以使内筒5外表面与外筒1内表面接触，内筒5完全容纳在外筒1内。外筒1一端安装有电机4，另一端开设有进料口11，进料口11贯通外筒1和内筒5，进料口11上法兰连接有进料管3。进料管3一端与进料口11连接，另一端向上弯曲，防止内筒5在旋转过程中，内筒5中的防堵球、研磨球和沙石通过进料口11向外甩出。电机4固定在外筒1上且用于带动内筒5在外筒1内绕内筒5中心轴方向转动，具体的，电机4输出轴上连接有连接轴9，连接轴9一端与电机4固定，另一端穿过外筒1端部中心并与内筒5一端固定，内筒5中心轴和外筒1中心轴分别与连接轴9轴心处于同一直线上。防堵球、研磨球和沙石均位于内筒5内。

在上述技术方案中，防堵球、研磨球和沙石均通过进料管3进入到内筒5内，研磨时，启动电机4，使内筒5将在外筒1内绕连接轴9轴心发生旋转，使得研磨球和沙石在内筒5内相互摩擦和碰撞，从而起到粉碎的作用。

参照图1-6，为了内筒5能在外筒1内平稳转动，外筒1圆周内壁上开设有第一滑槽12，第一滑槽12绕设在内筒5四周。第一滑槽12设置有两个，两个第一滑槽12分别位于外筒1中部两侧。内筒5圆周表面固定有与第一滑槽12相适配的第一凸条6，第一凸条6嵌在第一滑槽12内且在第一滑槽12内转动。同样的，第一凸条6设置有两个，两个第一凸条6分别位于内筒5中部两侧，第一凸条6和第一滑槽12位置一一对应。外筒1两端均开设有圆环状的第二滑槽（图中未示出），第二滑槽位于外筒1内壁，第二滑槽中心处于内筒5中心轴上。内筒5两端分别设置有与第二滑槽相适配的第二凸条7，第二凸条7嵌在第二滑槽内且在第二滑槽内转动。

在上述技术方案中，虽然外筒1套设在内筒5外表面，且外筒1内径与内筒5外径相同，但是外筒1与内筒5之间的连接并不紧密，这会影响到内筒5转动的平稳性以及设备的整体支撑强度，因此为了加强内筒5与外筒1之间的连接强度，本发明在外筒1内开设了第一滑槽12和第二滑槽，并在内筒5上相应的设置了第一凸条6和第二凸条7，在第一滑槽12和第一凸条6的配合下，以及第二滑槽和第二凸条7的配合下，内筒5在外筒1内平稳转动。

参照图1-6，内筒5圆周表面开设有用于沙石粉通过的甩出孔8，甩出孔8孔径与沙石粉粒径要求相一致，即甩出孔8为圆孔且直径小于0.6mm。为了防止研磨球和防堵球在转动过程中，随同沙石粉一起通过甩出孔8向外甩出，具体的，甩出孔8孔径大于研磨球和防堵球直径。甩出孔8设置有若干个，若干个甩出孔8均布在内筒5圆周表面。外筒1底部设置有出料口2，出料口2为矩形料口且长度与内筒5长度相同，出料口2长度方向与内筒5长度相同。刷条10包括刷毛101和刷板102，刷板102安装在外筒1上且位于出料口2的相对两侧，刷毛101一侧固定在刷板102上，另一侧与内筒5圆周外表面接触。刷板102在远离外筒1一侧设置有斜面103，斜面103下部向靠近出料口2中心方向倾斜，以使两个刷板102之间的间距由上至下逐渐变小，便于刷下来的沙石粉沿斜面排出，刷毛101固定在斜面103上。刷板102与外筒1可拆卸连接，优选为，刷板102和外筒1螺栓连接。具体的，刷板102和外筒1上均开设有安装孔，螺栓螺纹连接在安装孔内，以使刷板102固定在外筒1上。安装孔沿内筒5和刷板102长度方向设置有多个，多个安装孔均布在内筒5和刷板102上。刷毛101采用尼龙刷丝制成且具有一定耐磨性。

在上述技术方案中，内筒5在外筒1中转动时，沙石在内筒5中得到粉碎，粉碎达标的沙石粉，即粒径小于0.6mm的沙石粉将在离心力的作用下，穿过甩出孔8并通过出料口2向外甩出，由于甩出孔8设置在外筒1底部，因此沙石粉只能从外筒1底部甩出。粉碎机在使用过程中，可能出现甩出孔8堵塞的现象，因此本发明为了防止甩出孔8堵塞，特地在外筒1出料口2的相对两侧分别设置有刷条10，内筒5在旋转过程中，刷板102上的刷毛101将在外筒1圆周表面进行清扫，一方面便于将粘在内筒5外表面的沙石粉清扫下来，另一方面可以将堵塞在甩出孔8中的沙石粉清扫掉。刷板102采用螺栓连接，主要为了拆装方便，便于将磨损掉的刷条10拆换下来，换上新的刷条10。

参照图1-6，防堵球包括圆球本体131、插针132和缓冲凸起133。圆球本体131为球体状且采用耐磨橡胶制成。插针132均布在圆球本体131的圆周表面，插针132采用增强增韧的尼龙刷丝制成且具有一定耐磨性。缓冲凸起133固定在防堵球圆周表面且位于相邻插针132之间，缓冲凸起133采用橡胶制成且具有一定弹性和柔软度。为了插针132能插设到甩出孔8中，具体的，插针132长度大于缓冲凸起133厚度，在本实施例中，缓冲凸起133厚度为插针132长度的一半左右。

在上述技术方案中，随着内筒5的转动，防堵球也会在内筒5转动，防堵球上的插针132可以插进甩出孔8中，防止沙石粉堵塞在甩出孔8内，由于插针132采用增强增韧的尼龙刷丝制成，且圆球本体131表面设置有缓冲凸起133，因此当插针132撞击到内筒5表面或当插针132碰撞到研磨球时，插针132会出现弯曲，直至缓冲凸起133与内筒5表面或研磨球接触，由于缓冲凸起133具有较好的缓冲作用，因此可以对插针132起到很好的保护作用，减少插针132损坏，提高防堵球的使用寿命。防堵球或研磨球需要更换时，可通过进料口11将其取出。

实施例2：一种水泥管道用防水材料及其制备方法，与实施例1的区别在于，防水材料包括以下原料组分及质量份数：

石墨烯10kg；

水泥10kg；

沙石18kg；

水18kg；

沥青12kg；

502胶8kg；

生石灰4kg。

其制备方法包括以下步骤：

S1、按照上述的原料组分及质量份数，称取各原料；

S2、将沙石先通过粉碎机进行粉碎，然后再通过研磨机进行研磨，得到粒径小于0.6mm的沙石粉；

S3、将石墨烯粉末和沙石粉一起在行星式球磨机中研磨30分钟，过150目筛，得到石墨烯微粉和沙石微粉；

S4、将水泥、生石灰与水混合，然后加入沥青、石墨烯微粉、沙石微粉，通过搅拌机混合搅拌30分钟后，将其与502胶混合均匀，得到防水材料。

实施例3：一种水泥管道用防水材料及其制备方法，与实施例1的区别在于，防水材料包括以下原料组分及质量份数：

石墨烯20kg；

水泥20kg；

沙石28kg；

水28kg；

沥青18kg；

502胶12kg；

生石灰6kg。

其制备方法包括以下步骤：

S1、按照上述的原料组分及质量份数，称取各原料；

S2、将沙石先通过粉碎机进行粉碎，然后再通过研磨机进行研磨，得到粒径小于0.6mm的沙石粉；

S3、将石墨烯粉末和沙石粉一起在行星式球磨机中研磨40分钟，过220目筛，得到石墨烯微粉和沙石微粉；

S4、将水泥、生石灰与水混合，然后加入沥青、石墨烯微粉、沙石微粉，通过搅拌机混合搅拌40分钟后，将其与502胶混合均匀，得到防水材料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水泥管道用防水材料的制备方法，其特征在于：水泥管道用防水材料包括以下原料组分及质量份数：石墨烯10-20份；水泥10-20份；沙石18-28份；水18-28份；沥青12-18份；生石灰4-6份；

其制备方法包括以下步骤：

S1、按照上述原料组分及质量份数，称取各原料；

S2、将沙石先通过粉碎机进行粉碎，然后再通过研磨机进行研磨，得到粒径小于0.6mm的沙石粉；

S3、将石墨烯粉末和所述沙石粉一起在行星式球磨机中研磨30-40分钟，过150-220目筛，得到石墨烯微粉和沙石微粉；

S4、将水泥、生石灰与水混合，然后加入沥青、石墨烯微粉、沙石微粉，通过搅拌机混合搅拌30-40分钟后，得到防水材料；

在步骤S2中，所述研磨机包括外筒（1）、电机（4）、内筒（5）、防堵球和研磨球；

所述外筒（1）和所述内筒（5）均为卧式筒体，所述外筒（1）套设在所述内筒（5）外表面，所述外筒（1）一端安装有电机（4），另一端开设有进料口（11），所述进料口（11）贯通所述外筒（1）和所述内筒（5），所述电机（4）固定在所述外筒（1）上且用于带动所述内筒（5）在所述外筒（1）内绕所述内筒（5）中心轴方向转动；

所述内筒（5）圆周表面开设有用于所述沙石粉通过的甩出孔（8），所述甩出孔（8）为圆孔且直径小于0.6mm；

所述外筒（1）底部设置有出料口（2），所述防堵球、研磨球和沙石均位于内筒（5）内；

还包括刷条（10），所述刷条（10）包括刷毛（101）和刷板（102），所述刷板（102）安装在所述外筒（1）上且位于所述出料口（2）的相对两侧，所述刷毛（101）一侧固定在所述刷板（102）上，另一侧与所述内筒（5）圆周外表面接触；

所述防堵球包括圆球本体（131）、插针（132）和缓冲凸起（133）；

所述插针（132）均布在圆球本体（131）的圆周表面，所述缓冲凸起（133）固定在所述防堵球圆周表面且位于相邻所述插针（132）之间，所述插针（132）采用尼龙刷丝制成。

2.根据权利要求1所述的一种水泥管道用防水材料的制备方法，其特征在于：所述刷板（102）与所述外筒（1）可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种水泥管道用防水材料的制备方法，其特征在于：所述刷板（102）和所述外筒（1）螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的一种水泥管道用防水材料的制备方法，其特征在于：所述刷板（102）上设置有斜面（103），所述刷毛（101）固定在所述斜面（103）上。

5.根据权利要求1所述的一种水泥管道用防水材料的制备方法，其特征在于：所述外筒（1）圆周内壁上开设有第一滑槽（12），所述第一滑槽（12）绕设在所述内筒（5）四周，所述内筒（5）圆周表面固定有与所述第一滑槽（12）相适配的第一凸条（6），所述第一凸条（6）嵌在所述第一滑槽（12）内且在所述第一滑槽（12）内转动。

6.根据权利要求1所述的一种水泥管道用防水材料的制备方法，其特征在于：所述外筒（1）两端均开设有圆环状的第二滑槽，所述第二滑槽位于所述外筒（1）内壁，所述第二滑槽中心处于所述内筒（5）中心轴上，所述内筒（5）两端分别设置有与所述第二滑槽相适配的第二凸条（7），所述第二凸条（7）嵌在所述第二滑槽内且在所述第二滑槽内转动。

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