CN112362655A - 一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构及鉴别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构，包括底座，所述底座的上端四角均固定有支撑柱，四个支撑柱的上端共同固定有承载板，所述底座上可拆卸安装有两个收集罐，且收集罐贯穿设置在承载板上；一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，包括以下试验方法。本发明降低了内衬中的砂子及水化产物中结合水的干扰，同时通过两个捣锤的自动锤捣，实现了内衬取样制作的便捷性，有效的提升了检测时的准确性和效率，具有准确度高、杂质干扰小、稳定性好、可靠性强的优点，另外，采用双罐体的形式，可以保证同时对两种不同的材料进行粉碎，扩大了应用范围，提高了实用性。

Description

一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构及鉴别方法
技术领域
本发明涉及管道水泥砂浆内衬技术领域，尤其涉及一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构及鉴别方法。
背景技术
球墨铸铁管件与其它材质的管件相比，具有机械性能优异、耐腐蚀性能优异、密封性能良好、事故率低、漏损率低等优点。球墨铸铁管件作为管网的重要组成部分，目前在我国华南、华东等地的排水管网建设工程中，已开始大量使用，并且随着应用领域的扩展，使用量不断增大。
水泥砂浆内衬作为球墨铸铁管件传统的防腐内衬，目前仍在大量应用。相比于采用离心工艺生产的球墨铸铁管水泥砂浆内衬，管件水泥砂浆内衬一般采用非离心的方式进行涂覆，由于未经过离心涂覆，不会产生分层，即内衬中无净浆层。
球墨铸铁管件水泥砂浆内衬有硅酸盐水泥砂浆内衬、铝酸盐水泥砂浆内衬等。相比于硅酸盐水泥砂浆内衬，铝酸盐水泥砂浆内衬在水化过程中不析出氢氧化钙而是生成氢氧化铝凝胶，凝胶材料及水化产物具有很高的稳定性，并且铝酸盐水泥砂浆内衬表面高浓度的铝离子能抑制污水中硫杆菌繁殖生长，抗生物酸侵蚀性能强。
鉴于铝酸盐水泥具有的上述优点，根据应用环境，在污水工程上一般选择采用高铝水泥内衬作为内防腐。但由于铝酸盐水泥的价格数倍于硅酸盐水泥，近年来，为了降低成本，市场上出现采用不符合标准规定的铝酸盐水泥作为内衬原材料进行生产，更有甚者，采用硅酸盐水泥冒充铝酸盐水泥作为原材料，导致客户管网在污水工程的使用中，短短几年腐蚀严重。
国标《GB/T 201铝酸盐水泥》中规定，铝酸盐水泥中的Al2O3含量≥50％。因此，鉴别球墨铸铁管件水泥砂浆内衬使用的水泥是否为铝酸盐水泥主要的技术指标是判定水泥中的三氧化二铝的含量。由于管件水泥砂浆内衬经过养护，具有一定的强度，内衬中含有砂子及结合水，且根据生产方式及口径的不同，砂灰比、水灰比也不同，目前市场尚无此区分球墨铸铁管件内衬采用何种水泥原材料的技术，与水泥原材料相比，鉴别管件水泥砂浆内衬使用的是否为铝酸盐水泥，难度较大。
因此，研究一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构及鉴别方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构及鉴别方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构，包括底座，所述底座的上端四角均固定有支撑柱，四个支撑柱的上端共同固定有承载板，所述底座上可拆卸安装有两个收集罐，且收集罐贯穿设置在承载板上，所述底座的上端一侧固定有安装块，所述安装块的上端固定有保护盒，所述保护盒内的一侧固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴末端转动连接有转动块，所述转动块的一端转动连接有转动杆，所述转动杆的一端转动连接有移动块，所述移动块的两端均固定有移动板，所述移动板的下端固定有竖杆，所述竖杆的下端固定有捣锤，且捣锤和收集罐对应设置，所述保护盒的两侧均设有第一开口，两个移动板的一端均贯穿第一开口并延伸至保护盒的一侧。
优选地，所述收集罐的下端固定有安装块，所述安装块的下端固定有螺杆，所述螺杆螺纹套接在底座上，所述承载板上设有两个第二开口，且收集罐的上端抵触在第二开口内的一周侧壁上，所述承载板的上端中部设有第三开口，所述第三开口内贯穿设有垫块，所述垫块的两端抵触在两个收集罐的一侧。
优选地，所述保护盒内的一端侧壁上固定有导轨，所述导轨上安装有滑块，所述滑块的一端固定在移动块的一侧。
优选地，所述底座的下端四角均固定有垫板，所述捣锤为玛瑙或陶瓷中的一种材质，冲击能量为0.4-0.9J。
一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，包括以下步骤：
S1、对于非离心工艺制备的球墨铸铁管件水泥砂浆内衬，清理内衬表面灰尘和杂质，采取合适方法对管件水泥砂浆内衬进行取样，所取内衬为块状样品；
S2、采用马弗炉对所取内衬块状样品进行高温灼烧，将灼烧后的内衬块状样品取出，冷却，放入收集罐内，通过捣锤在一定的高度以下落的形式对内衬进行撞击，收集撞击后产生的粉末样品；
S3、将上述制取的粉末样品进行过筛，收集筛下粉末样品；
S4、将收集的筛下粉末样品进行高温灼烧30min，取出后立即放入干燥器内冷却至室温，称重，重复至恒重，即当连续两次称量之差小于0.0005g时，即达到恒重，收集恒重后粉末样品作为检测样品；
S5、对步骤(4)收集的检测样品，采用化学检测法(GB/T 205)或X射线荧光光谱法(GB/T 21114)测定其三氧化二铝的含量；
S6、确定鉴别铝酸盐水泥砂浆内衬的三氧化二铝含量阈值，通过阈值法鉴别球墨铸铁管件水泥砂浆内衬是否为铝酸盐水泥砂浆内衬。
优选地，所述步骤S1中管件内衬的取样方法为随机多点的取样方法。
优选地，所述步骤S2中的高温灼烧初始温度为105℃-200℃，保温1h-2h，随后升温至900℃-950℃，灼烧时间为2-3h，收集的粉末样品质量≥10g。
优选地，所述步骤S3中的筛子孔径为75μm，即200目筛网。
优选地，所述步骤S4中高温灼烧温度为900℃-950℃。
优选地，所述步骤S6中三氧化二铝含量阈值为≥35％判定为高铝水泥砂浆内衬。
在使用时，将衬块状样品取出，放入收集罐内，然后启动驱动电机，驱动电机通过输出轴的转动带动转动块以及转动杆进行转动，继而实现移动块的上下运动，从而带动捣锤上下锤捣，待锤捣至合适的程度后，关闭驱动电机，将垫块拔出，转动安装块实现收集罐的转出，从而取出捣碎的样品。
本发明通过对所取内衬样块进行高温灼烧降低样块强度，随后通过敲击破碎分离管件水泥砂浆内衬中的砂子，再高温灼烧去除水泥水化产物中的结合水，对水泥砂浆内衬中的水泥进行提取制样，降低了内衬中的砂子及水化产物中结合水的干扰。
本发明通过两个捣锤的自动锤捣，实现了内衬取样制作的便捷性，有效的提升了检测时的准确性和效率，具有准确度高、杂质干扰小、稳定性好、可靠性强的优点，同时采用双罐体的形式，可以保证同时对两种不同的材料进行粉碎，扩大了应用范围，提高了实用性。
附图说明
图1为本发明提出的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构的内部结构示意图；
图2为本发明提出的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构的外部结构示意图；
图3为本发明提出的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构的第二开口分布结构示意图；
图4为本发明提出的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构的垫块结构示意图；
图5为本发明提出的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构的A处结构放大图。
图中：1移动板、2第一开口、3竖杆、4捣锤、5收集罐、6安装块、7螺杆、8底座、9保护盒、10垫块、11承载板、12支撑柱、13垫板、14第二开口、15第三开口、16转动块、17驱动电机、18转动杆、19导轨、20移动块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构的鉴别方法，采用已知三氧化二铝含量的几种CA50铝酸盐水泥及普通硅酸盐水泥作为水泥砂浆内衬原材料，分别按照不同砂灰比涂覆球墨铸铁管件，各实施例水泥原材料中三氧化二铝含量及砂灰比见表1。
表1实施例中原材料水泥三氧化二铝含量及砂灰比
Figure BDA0002709118640000061
分别在各实施例上，按如下步骤：
(1)分别在各实施例球墨铸铁管件内衬上，随机选取多点，清理内衬表面灰尘和杂质。敲取管件水泥砂浆内衬块。
(2)将所取内衬块放入马弗炉中，调节马弗炉程序，升温至200℃，保温1h，随后升温至900℃，保温2h。将高温灼烧后的内衬块取出冷却，放入干净的陶瓷收集罐5中，采用陶瓷捣锤4自由落体，其冲击能量为0.4-0.9J。
(3)将步骤(2)撞击的内衬粉末样品倒入200目筛网中过筛，收集筛下粉末样品。
(4)调节马弗炉温度至900℃，将步骤(3)制取的粉末样品放入马弗炉内进行高温灼烧，每隔半小时取出冷却，称重，直至恒重，收集灼烧后粉末样品作为检测样品，放入干燥器内保存。
(5)按照国标《GB/T 21114耐火材料X射线荧光光谱化学分析熔铸玻璃片法》测定其三氧化二铝含量。
(6)根据测定的三氧化二铝含量，按阈值≥35％鉴别是否为铝酸盐水泥砂浆内衬。
在本发明中使用时，将衬块状样品取出，放入收集罐5内，然后启动驱动电机17，驱动电机17通过输出轴的转动带动转动块16以及转动杆18进行转动，继而实现移动块20的上下运动，从而带动捣锤4上下锤捣，待锤捣至合适的程度后，关闭驱动电机17，将垫块10拔出，转动安装块6实现收集罐5的转出，从而取出捣碎的样品。
各实施例三氧化二铝含量检测值及鉴定结果见表2。
表2实施例三氧化二铝检测值
编号 三氧化二铝检测值 阈值 鉴别结果
实施例1 38.89％ ＞35％ CA50铝酸盐水泥
实施例2 40.32％ ＞35％ CA50铝酸盐水泥
实施例3 41.35％ ＞35％ CA50铝酸盐水泥
实施例4 6.76％ ＜35％ 普通硅酸盐水泥
由上述试验结果可见，本发明方法具有鉴别准确度高、杂质干扰小、稳定性好、可靠性强的优点。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构，包括底座(8)，其特征在于：所述底座(8)的上端四角均固定有支撑柱(12)，四个支撑柱(12)的上端共同固定有承载板(11)，所述底座(8)上可拆卸安装有两个收集罐(5)，且收集罐(5)贯穿设置在承载板(11)上，所述底座(8)的上端一侧固定有安装块，所述安装块的上端固定有保护盒(9)，所述保护盒(9)内的一侧固定有驱动电机(17)，所述驱动电机(17)的输出轴末端转动连接有转动块(16)，所述转动块(16)的一端转动连接有转动杆(18)，所述转动杆(18)的一端转动连接有移动块(20)，所述移动块(20)的两端均固定有移动板(1)，所述移动板(1)的下端固定有竖杆(3)，所述竖杆(3)的下端固定有捣锤(4)，且捣锤(4)和收集罐(5)对应设置，所述保护盒(9)的两侧均设有第一开口(2)，两个移动板(1)的一端均贯穿第一开口(2)并延伸至保护盒(9)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构，其特征在于，所述收集罐(5)的下端固定有安装块(6)，所述安装块(6)的下端固定有螺杆(7)，所述螺杆(7)螺纹套接在底座(8)上，所述承载板(11)上设有两个第二开口(14)，且收集罐(5)的上端抵触在第二开口(14)内的一周侧壁上，所述承载板(11)的上端中部设有第三开口(15)，所述第三开口(15)内贯穿设有垫块(10)，所述垫块(10)的两端抵触在两个收集罐(5)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构，其特征在于，所述保护盒(9)内的一端侧壁上固定有导轨(19)，所述导轨(19)上安装有滑块，所述滑块的一端固定在移动块(20)的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构，其特征在于，所述底座(8)的下端四角均固定有垫板(13)，所述捣锤(4)为玛瑙或陶瓷中的一种材质，冲击能量为0.4-0.9J。
5.一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对于非离心工艺制备的球墨铸铁管件水泥砂浆内衬，清理内衬表面灰尘和杂质，采取合适方法对管件水泥砂浆内衬进行取样，所取内衬为块状样品；
S2、采用马弗炉对所取内衬块状样品进行高温灼烧，将灼烧后的内衬块状样品取出，冷却，放入收集罐5内，通过捣锤4在一定的高度以下落的形式对内衬进行撞击，收集撞击后产生的粉末样品；
S3、将上述制取的粉末样品进行过筛，收集筛下粉末样品；
S4、将收集的筛下粉末样品进行高温灼烧30min，取出后立即放入干燥器内冷却至室温，称重，重复至恒重，即当连续两次称量之差小于0.0005g时，即达到恒重，收集恒重后粉末样品作为检测样品；
S5、对步骤(4)收集的检测样品，采用化学检测法(GB/T 205)或X射线荧光光谱法(GB/T21114)测定其三氧化二铝的含量；
S6、确定鉴别铝酸盐水泥砂浆内衬的三氧化二铝含量阈值，通过阈值法鉴别球墨铸铁管件水泥砂浆内衬是否为铝酸盐水泥砂浆内衬。
6.根据权利要求5所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，其特征在于，所述步骤S1中管件内衬的取样方法为随机多点的取样方法。
7.根据权利要求5所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，其特征在于，所述步骤S2中的高温灼烧初始温度为105℃-200℃，保温1h-2h，随后升温至900℃-950℃，灼烧时间为2-3h，收集的粉末样品质量≥10g。
8.根据权利要求5所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，其特征在于，所述步骤S3中的筛子孔径为75μm，即200目筛网。
9.根据权利要求5所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，其特征在于，所述步骤S4中高温灼烧温度为900℃-950℃。
10.根据权利要求5所述的一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的鉴别方法，其特征在于，所述步骤S6中三氧化二铝含量阈值为≥35％判定为高铝水泥砂浆内衬。
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