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混凝土型复合管及其制造方法.pdf

  • 上传人:r7
  • 文档编号:760821
  • 上传时间:2018-03-08
  • 格式:PDF
  • 页数:13
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN88101607

    申请日:

    1988.03.23

    公开号:

    CN88101607A

    公开日:

    1988.10.19

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    专利权的终止(未缴年费专利权终止)申请日:1988.3.23公告日:1992.12.16|||授权|||审定|||||||||公开

    IPC分类号:

    F16L9/14; B32B1/08

    主分类号:

    F16L9/14; B32B1/08

    申请人:

    帝国混凝土管株式会社; 诺里塔克株式会社

    发明人:

    吉川信义; 浅野宽芝

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    1987.03.24 JP 068034/87

    专利代理机构:

    中国国际贸易促进委员会专利代理部

    代理人:

    李毅

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    内容摘要

    混凝土型复合管具有在一鼓形模的内表面上形成的圆筒形混凝土层和防腐层;在混凝土层和防腐层之间有一中间树脂/混凝土层,其特性介于混凝土层和防腐层之间。复合管按下述方法制造,转动鼓形模并将混凝土浇注进去,在离心力的作用下形成厚度均匀的混凝土层,浇注进亲水性树脂和硬化剂混合物,在混凝土层凝固之前在其内表面上形成树脂层,将填料等遍布在树脂层的内表面上,加速转动使填料等渗进树脂层以形成一防腐层,防腐层固化后停止转动。

    权利要求书

    1、一种混凝土型复合管包括:
    一圆筒形混凝土层;
    一层同心地叠在所述圆筒形混凝土层上的防腐层,所述防腐层由树脂和填料或类似物的混合物形成;
    一层由树脂和混凝土组成的混合中间层,该中间层位于所述圆筒形混凝土层和所述防腐层之间的边界区域,所述混合中间层具有介于混凝土层和防腐层之间的特性。
    2、如权利要求1所述的混凝土型复合管,其中所述的防腐层位于所述圆筒形混凝土层的径向内部。
    3、一种用于制造混凝土型复合管的方法包括下列步骤:
    1.)使一鼓形模绕其自身轴线转动;
    2)将混凝土浇注进所述的鼓形模,所浇注进的混凝土在随鼓形模转动而产生的离心力的作用下,在鼓形模的内表面上形成一层厚度均匀的混凝土层;
    3)使鼓形模加速转动以便增大离心力,从而使水被挤出混凝土层而聚集在混凝土层的内表面上;
    4)停止鼓形模的转动,将所述被挤出的水排出混凝土层;
    5)使鼓形模重新开始转动,同时将由亲水性树脂和硬化剂组成的混合物浇注进模具中,使它们在转动的鼓形模产生的离心力作用下,在混凝土层凝固之前在其内表面上形成一树脂层;
    6)使鼓形模继续转动,将填料或类似物撒布在所述树脂层的内表面上;
    7)使鼓形模加速转动以便增大离心力,从而使填料或类似物渗进树脂层中形成一防腐层;
    8)在防腐层固化之后停止鼓形模的转动。
    4、如权利要求3所述的制造混凝土型复合管的方法,其中在步骤2)中的离心加速度为15g或更少。
    5、如权利要求3所述的制造混凝土型复合管的方法,其中在步骤3)中的离心加速度为20g至50g。
    6、如权利要求3所述的制造混凝土型复合管的方法,其中在步骤5)中的离心加速度为5g至20g。
    7、如权利要求3所述的制造混凝土型复合管的方法,其中在步骤7)中的离心加速度为10g至40g。

    说明书

    本发明涉及具有较大刚性和强度以及耐化学物品腐蚀的混凝土型复合管及其制造方法。

    传统的混凝土型管具有较大的刚性且成本低廉,但是难以抗化学物品的腐蚀。

    人造树脂型管具有良好的抵抗化学物品的耐腐蚀性和强度。但是这种管的刚性较小且成本很高。

    此外,也曾有过这样一种混凝土型复合管,其中在管子的内表面或外表面上形成一层防腐层,该防腐层是由沥清-环氧树脂组成或是由环氧树脂和填料的混合物组成,也可在用传统的低廉方法形成的具有很大刚性的混凝土型管的蒸汽处理混凝土层的内、外表面上均形成防腐层。然而,由于混凝土层和防腐层二者的热膨胀系数和收缩系数不同,防腐层在靠近混凝土层的边界处易剥落,因此,复合管就其强度和耐化学物品的腐蚀来说并不是很理想的。

    防腐层通常是这样形成的,将树脂和填料倒在一容器中混合,在混凝土层经蒸汽处理后,移动该容器将其中的混合物倒在混凝土层内表面上,使混合物在离心力作用下遍布开来,在混合物料和移送树脂时需要复杂而麻烦的操作。此外,由于混合物缺乏流动性,在形成厚度均匀的树脂层之前需经过较长的时间。

    本发明的目的是提供一种新型的混凝土型复合管及其制造方法。

    按照本发明的一个方面,混凝土型复合管包括一圆筒形混凝土
    层;一层同心地叠在所述圆筒形混凝土层上的防腐层,所述防腐层由树脂和填料的混合物或类似物组成;一位于所述混凝土层和防腐层之间的中间区域中的由树脂和混凝土组成的混合中间层,所述混合中间层具有介于混凝土层和防腐层之间的特性。

    按照本发明的另一方面,制造混凝土型复合管的方法包括下列步骤:1)使一鼓形模绕其自身轴线转动;2)将混凝土浇注进所述的鼓形模,所浇注进的混凝土在随鼓形模转动而产生的离心力作用下,在鼓形模的内表面上形成一层厚度均匀的混凝土层;3)使鼓形模加速转动以便增大离心力,从而使水被挤出混凝土层而聚集在混凝土层的内表面上;4)停止鼓形模的转动,将所述被挤出的水排出混凝土层;5)使鼓形模重新转动,同时将由亲水性树脂和硬化剂组成的混合物浇注进模具中,使它们在转动的鼓形模产生的离心力作用下,在混凝土层凝固之前在其内表面上形成一树脂层;6)使鼓形模继续转动,将填料或类似物撒布在所述树脂层的内表面上;7)使鼓形模加速转动以便增大离心力,从而使填料或类似物渗进树脂层中形成一防腐层;8)在防腐层固化之后停止鼓形模的转动。

    图1A是本发明的一混凝土型复合管的剖开的前视图;

    图1B是图1A所示管子的侧视图;

    图2A是一前视图,表示用制造图1A和1B所示混凝土型复合管的方法制造管子的装置;

    图2B是沿图2A中X-X线剖开的截面图;

    图3是图2A和2B所示装置的一剖开的侧视图,表示形成混凝土型复合管的树脂层的步骤;

    图4是同一装置的剖开的侧视图,表示在管子内部散布填料的步
    骤。

    下面将结合附图描述本发明的混凝土型复合管的一实施例。

    图1A和1B示出一具有层状结构的混凝土型复合管A,它包括一混凝土层1和一层在混凝土层1的内表面上形成的防腐层2,防腐层2由树脂和填料的混合物组成,在这里“填料”通常是指磨碎的渣、干燥后的沙子或砂砾,或是如硅砂或碳化钙等填充剂,它们可以分别使用或是掺合在一起使用。在混凝土层1和防腐层2之间的边界区域处,形成一混合的中间层4,中间层4由粗粒填料3,部分渗入混凝土层1中的树脂和混凝土组成。

    由树脂和混凝土组成的混合中间层4具有介于混凝土层1和防腐层2两者之间的特性,比如热膨胀系数和收缩系数。因此,即使管子受到温度变化的影响或是在混凝土等凝固时收缩不可避免,由温度的变化产生的应力和当混凝土层1和防腐层2凝固时在它们之间产生的收缩都减小了,从而不会使管子的各层产生剥落。

    这样,混凝土层1和防腐层2就通过由树脂和混凝土组成的混合中间层4而坚固紧密地连结在一起,成为一整体结构,这样混凝土层1本身保持很大的刚性,而且防腐层2也具有很高的强度并对化学物品有很强的耐腐蚀性。

    上述实施例中的外层由混凝土层组成,然而也可将混凝土型复合管的外层做成防腐层,或是在混凝土层的内、外表面均形成防腐层。

    下面将描述制造本发明一实施例的混凝土型复合管的方法,该复合管具有由树脂和混凝土组成的混合中间层,其中管的外层是混凝土层而管的内层是防腐层,它们是按照下列顺序的步骤制造的、现参照附图进行说明。

    1)形成混凝土层1的步骤:

    如图2A和2B所示,在一鼓形模6的两端固定一侧模框板5,侧模框板放置在驱动滚轮7和从动滚轮8上。驱动力由电机(图未示)传递给驱动滚轮7,再带动鼓形模6,使鼓形模内周的向心加速度通常达到3g-5g,最高达15g。

    在这种情况下,通过一侧模框板5上的开口5a从纵向伸入一可移动的传送器9,用传送器9将混凝土浇注进或倒入鼓形模6中。然后可移动的传送器9向外通过开口5a从所述鼓形模6中退出并停止在一预定位置上。另一方向,在鼓形模中6中,在其内表面上形成了厚度均匀的混凝土层。在这之后,提高电动机的输出功率,从而增加鼓形模6的转速,使鼓形模6的内表面的向心加速度达到20g-50g,最好是30g-40g。这样,混凝土层中的水被挤出,使混凝土层紧密结合或称物理硬化。这一步骤所需时间根据管子的最终厚度、混凝土的稠度以离心力的大小而定。一般来说,加工直径为500毫米的管子需15分钟左右,加工直径为3米的管子需40-60分钟。

    在这种情况下,混凝土层1的径向内部由较大部分水泥和细小的粒料组合,从而使这部分区域相对较软。因为管子的最内部分是水,在经过上述的时间后,需将鼓形模停下来以便将水排出。

    2)形成防腐层2的步骤:

    ⅰ)在混凝土层受外力而紧密结合或称物理硬化后但尚未经过化学硬化时,是属于人们所熟知的新浇混凝土。在所述的新浇混凝土化学硬化之前,必须开始进行形成防腐层2的步骤。在鼓形模停止转动之后,立即通过开口5a沿纵向将一喷射管10插进鼓形模6中。然后打开阀门(图未示),注入与硬化剂混合的亲水性树脂(比如两种
    液体型水乳化环氧树脂),同时再次启动鼓形模6,使鼓形模6内表面的向心加速度达到5g-20g。

    在这种情况下,由于离心力的作用,具有良好流动性的树脂迅速扩散遍布在混凝土层1上,从而在很短的时间内就可形成厚度均匀的树脂层11。

    如上所述,树脂必须具有亲水性,因为它们要与尚未固化的混凝土层1接触。

    在这一实施例中所用的亲水性树脂,其中的双酚A型环氧树脂(Yuka    Shell    Epoxy株式会社,商品各为EPIKOTE828)用水乳化,水与树脂的比例为1比1-40重量份。在经过上面的处理后,再用Dow化学有限公司的Dez331或Asahi    Kasei株式会社的AER331。在上面的过程中,水最好只占很小的比例。

    另一方面,硬化剂包括聚酰胺-胺,改型的聚酰胺-胺,脂族多胺,改型的脂族多胺等。将30-70重量份的上述任一种硬化剂与100重量份的亲水性树脂混合。

    图3所示的喷射管10的内径为2-3厘米,亲水性树脂以每秒0.2-0.4米的速度从中排出。另外,一硬化剂管10′在离喷射管10的喷口1.2米处与其相通,即使它们的混合物中硬化剂的重量份为70。然而因为树脂通常需经七分钟左右后才会固化,所以不会阻塞管10。

    在树脂层11形成后,通过开口5a迅速将喷射管10抽出鼓形模6,并将其放在鼓形模的一预定位置上。

    ⅱ)在喷射管10被退出鼓形模6后,紧接着将一注料斗放入鼓形模6中。如图4所示,所述注料斗12的纵向长度与鼓形模6大
    致相同,其中装有填料或类似物。所述填料或类似物通过底部打开的门12a遍布在树脂层11的内表面上。

    随后通过开口5a将注料斗12退出鼓形模6,并将其停放在另一预定位置上。同时提高电动机的输出功率,使模具的向心加速度最好达10g-15g,最高可达30g-40g。

    因为注料斗12在纵向方向上具有与鼓形模6大致相同的长度,填料13在很短的时间内就被均匀地遍布在树脂层11上。鼓形模6在这种情况下转动适当的时间后,在树脂固化后停下来。

    按照这种制造方法,树脂与填料的比例可有很大的变化范围。

    ⅲ)在上述步骤ⅱ)中,填料13在开始撒布时浮在树脂层11上。然后,填料13中粗颗粒在离心力的作用下渗进尚未凝固的混凝土层1中。这样,就形成了由树脂和混凝土组成的混合中间层4,中间层4具有介于混凝土层1和防腐层2之间的特性,如图1A和1B所示。

    因为填料13中比较细小的颗粒分布在靠近防腐层2的内表面附近,由此可获得一具有较小粗糙系数的光滑表面。

    如果需要制造对化学物品有较高的耐腐蚀性和有较高强度的混凝土复合管A;就必须增加防腐层2的厚度以便满足需要。

    上面已对内层为防腐层的复合管进行了描述。如果复合管的外层也需制成防腐层时,外层防腐层就须用离心法制成,当防腐层在离心作用下尚未固化时,将混凝土浇注在防腐层的内表面上。也可以将混凝土层的内、外表面均制成防腐层。

    经试验发现,即使本发明的复合管的外表面被加热至90℃,内表面被加热至50℃时,按照上述方法制成的混凝土型复合管也不会
    出现剥落。

    1.本发明的混凝土型复合管具有下列优点和作用:

    ⅰ)较大的刚性和强度,以及良好的耐腐蚀性。

    ⅱ)混合中间层对混凝土层和防腐层有可靠的保护作用,使它们不会出现剥落。

    2.制造本发明的混凝土型复合管的方法具有下列优点和作用:

    ⅰ)连续地将树脂和填料撒布在尚未凝固的混凝土层上,用离心方式形成防腐层,由此形成的由树脂和混凝土组成的混合中间层具有介于混凝土层和防腐层之间的特性。

    ⅱ)倒入的树脂具有良好的流动性,它们在离心力作用下迅速散开,从而在很短的时间内就形成了厚度均匀的树脂层。

    ⅲ)随树脂之后放入的填料是从一注料斗中撒进的,该注料斗的长度与混凝土层的长度近似相等,这样,填料也在很短的时间内被均匀地遍布在树脂层上。

    ⅳ)树脂和填料用结构简便的装置被分别放入模具中,因为具有较高的经济性。此外,在使用之后,清洗装置也很容易,节省了劳动力。

    关 键  词:
    混凝土 复合管 及其 制造 方法
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