CN112284793A - 一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备及鉴别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备，包括保护箱，所述保护箱内的一侧安装有安装架，所述安装架上转动连接有打磨轮，所述保护箱内的底部一侧安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴末端通过驱动带和打磨轮连接，所述保护箱内的另一侧固定有两个导轨，两个导轨的一侧均安装有滑块；一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬鉴别方法，包括以下步骤。本发明将球墨铸铁管水泥砂浆内衬中净浆层中的水泥提取制样，并进行了相关处理，减少了内衬中的砂子及结合水的干扰，最后采用X射线荧光光谱法或化学检测法测定三氧化二铝的含量，通过三氧化二铝的含量阈值法鉴别该内衬是否为铝酸盐水泥砂浆内衬。
Description
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铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备及鉴别方法。
背景技术
球墨铸铁管作为一种优良的排水管材，已广泛应用于排水管网工程中。与其它管材相比，球墨铸铁管具有机械性能优异、耐腐蚀性能优异、密封性能良好、事故率低、漏损率低等优点，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。
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。由于球管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，目前市场无此区分球墨铸铁管内衬采用何种水泥原材料的技术，与水泥原材料相比，鉴别水泥砂浆内衬使用的是否为铝酸盐水泥，具有一定的难度。
因此，研究一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备及鉴别方法来解决上述问题。
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铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备及鉴别方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备，包括保护箱，所述保护箱内的一侧安装有安装架，所述安装架上转动连接有打磨轮，所述保护箱内的底部一侧安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴末端通过驱动带和打磨轮连接，所述保护箱内的另一侧固定有两个导轨，两个导轨的一侧均安装有滑块，两个滑块之间固定有移动板，所述保护箱的一侧贯穿固定有液压缸，所述液压缸的活塞杆末端固定在移动板的一侧，所述移动板的一侧固定有安装板，所述安装板的一侧设有安装槽，所述安装槽内设有夹持机构，所述保护箱的下端中部连接有落料管，所述落料管的下端设有储料盒。
优选地，所述夹持机构包括螺纹套接在安装板三个侧壁上的螺杆，所述螺杆的一端固定有转轮，所述螺杆的另一端转动连接有夹持板，所述夹持板的一侧固定有橡胶垫。
优选地，所述落料管的下端套设有封盖，且落料管的下端和储料盒对应设置。
优选地，所述保护箱的下端四角均固定有支撑柱，所述支撑柱的下端固定有垫块。
优选地，所述保护箱的一侧设有开口，所述开口的侧壁上铰接有封门。
一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬鉴别方法，包括以下步骤：
S1、对于离心工艺制备的球墨铸铁管水泥砂浆内衬，清理水泥砂浆内衬表面灰尘和杂质；
S2、然后将内衬利用夹持机构固定住，利用打磨轮进行充分的打磨，取内衬表面的净浆层作为测试样品；
S3、将上述制取的测试样品进行过筛，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S4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中净浆层的取样方法为随机多点的方式，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≥45％判定为高铝水泥砂浆内衬。
在本发明中，需要进行取样时，将对应的内衬放置于安装槽内，通过转动三侧的三个转轮带动三个螺杆转动，实现夹持板的稳定夹持，利用液压缸带动活塞杆伸缩，实现滑块在导轨上移动，将夹持的内衬贴附于打磨轮的一侧，启动驱动电机，驱动电机通过输出轴的转动带动驱动带转动，继而实现打磨轮的转动，从而实现不断的打磨，将打磨下的粉末样品落入落料管内，取样时打开封盖，落入储料盒内进行下一步操作。
本发明中的鉴别方法将球墨铸铁管水泥砂浆内衬中净浆层中的水泥提取制样，并进行了相关处理，减少了内衬中的砂子及结合水的干扰，最后采用X射线荧光光谱法或化学检测法测定三氧化二铝的含量，通过三氧化二铝的含量阈值法鉴别该内衬是否为铝酸盐水泥砂浆内衬。
本发明中的取样设备可以保证取得合适的样本，有效的提升了检测的稳定性和准确性，既可以快速进行取样，又可以适应不同大小的样本，具有准确度高、杂质干扰小、稳定性好、可靠性强的优点。
附图说明
图1为本发明提出的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备的内部结构示意图；
图2为本发明提出的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备的外部结构示意图；
图3为本发明提出的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备的夹持机构结构示意图；
图4为本发明提出的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备的A处结构放大图。
图中：1打磨轮、2保护箱、3驱动带、4驱动电机、5安装架、6支撑柱、7落料管、8封盖、9储料盒、10滑块、11导轨、12移动板、13液压缸、14夹持板、15安装槽、16安装板、17转轮、18螺杆、19橡胶垫、20封门。
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。
一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备的鉴别方法，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衬球墨铸铁管，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
| 编号 | 水泥类型 | 水泥原材料中三氧化二铝含量 | 砂灰比 |
| 实施例1 | CA50铝酸盐水泥 | 50.13％ | 1.2:1 |
| 实施例2 | CA50铝酸盐水泥 | 52.79％ | 1.5:1 |
| 实施例3 | CA50铝酸盐水泥 | 55.72％ | 2.0:1 |
| 实施例4 | 普通硅酸盐水泥 | 6.98％ | 1.2:1 |
分别在各实施例上，按如下步骤：
(1)对于离心工艺制备的球墨铸铁管水泥砂浆内衬，清理水泥砂浆内衬表面灰尘和杂质，然后将内衬利用夹持机构固定住，利用打磨轮进行充分的打磨，取内衬表面的净浆层作为测试样品10g左右；
(2)将步骤(1)制取的测试样品倒入200目筛网中过筛，收集筛下粉末样品；
(3)调节马弗炉温度至900℃，将步骤(2)制取的粉样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，收集灼烧后检测样品，放入干燥器内保存；
(4)按照国标《GB/T 205铝酸盐水泥化学分析方法》测定其三氧化二铝含量；
(5)根据测定的三氧化二铝含量，按阈值线≥45％鉴别是否为铝酸盐水泥砂浆内衬。
在本发明中，需要进行取样时，将对应的内衬放置于安装槽15内，通过转动三侧的三个转轮17带动三个螺杆18转动，实现夹持板14的稳定夹持，利用液压缸13带动活塞杆伸缩，实现滑块10在导轨11上移动，将夹持的内衬贴附于打磨轮1的一侧，启动驱动电机4，驱动电机4通过输出轴的转动带动驱动带3转动，继而实现打磨轮1的转动，从而实现不断的打磨，将打磨下的粉末样品落入落料管7内，取样时打开封盖8，落入储料盒9内进行下一步操作。
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 | 鉴别结果 |
| 实施例1 | 48.99％ | CA50铝酸盐水泥 |
| 实施例2 | 51.03％ | CA50铝酸盐水泥 |
| 实施例3 | 54.28％ | CA50铝酸盐水泥 |
| 实施例4 | 6.78％ | 普通硅酸盐水泥 |
各实施例三氧化二铝含量检测值与初始含量精密度对比见表3
表3精密度对比
由上述试验结果可见，本发明方法减少了内衬中的砂子及结合水的干扰,具有准确度高、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)
1.一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备，包括保护箱(2)，其特征在于：所述保护箱(2)内的一侧安装有安装架(5)，所述安装架(5)上转动连接有打磨轮(1)，所述保护箱(2)内的底部一侧安装有驱动电机(4)，所述驱动电机(4)的输出轴末端通过驱动带(3)和打磨轮(1)连接，所述保护箱(2)内的另一侧固定有两个导轨(11)，两个导轨(11)的一侧均安装有滑块(10)，两个滑块(10)之间固定有移动板(12)，所述保护箱(2)的一侧贯穿固定有液压缸(13)，所述液压缸(13)的活塞杆末端固定在移动板(12)的一侧，所述移动板(12)的一侧固定有安装板(16)，所述安装板(16)的一侧设有安装槽(15)，所述安装槽(15)内设有夹持机构，所述保护箱(2)的下端中部连接有落料管(7)，所述落料管(7)的下端设有储料盒(9)。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备，其特征在于，所述夹持机构包括螺纹套接在安装板(16)三个侧壁上的螺杆(18)，所述螺杆(18)的一端固定有转轮(17)，所述螺杆(18)的另一端转动连接有夹持板(14)，所述夹持板(14)的一侧固定有橡胶垫(19)。
3.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备，其特征在于，所述落料管(7)的下端套设有封盖(8)，且落料管(7)的下端和储料盒(9)对应设置。
4.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备，其特征在于，所述保护箱(2)的下端四角均固定有支撑柱(6)，所述支撑柱(6)的下端固定有垫块。
5.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬取样设备，其特征在于，所述保护箱(2)的一侧设有开口，所述开口的侧壁上铰接有封门(20)。
6.一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对于离心工艺制备的球墨铸铁管水泥砂浆内衬，清理水泥砂浆内衬表面灰尘和杂质；
S2、然后将内衬利用夹持机构固定住，利用打磨轮1进行充分的打磨，取内衬表面的净浆层作为测试样品；
S3、将上述制取的测试样品进行过筛，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S4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水泥砂浆内衬是否为铝酸盐水泥砂浆内衬。
7.根据权利要求6所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬鉴别方法，其特征在于，所述步骤S1中净浆层的取样方法为随机多点的方式，样品质量≥10g。
8.根据权利要求6所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬鉴别方法，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6所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬鉴别方法，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6所述的一种球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬鉴别方法，其特征在于，所述步骤S6中三氧化二铝含量阈值为≥45％判定为高铝水泥砂浆内衬。
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