用于由水泥材料制成的挤压制品的生产和形状保存的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产和保持由水泥材料制成的制成品的形状的方法，包括通过利用微波来照射新挤压出的制成品而使由水泥材料制成的新挤压出的制成品快速硬化的阶段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于生产由水泥材料制成的挤压制品和保存其形 状的方法。本专利技术涉及由任何凹型(例如管状、有/无内隔的箱形)的水泥材 料制成的制成品的挤压工艺领域。特别是，本专利技术涉及一种用于通过挤出来生产由纤维水泥制成的 具有圆形剖面和薄壁厚的管道的方法。此外，本专利技术允许生产用于建筑和工业部门的应用中的水泥产品， 例如用于台柱的永久性模板、管道和烟自道等。
技术介绍
在饮用水、灌溉水和废水的输送中，通常使用由各种材料(如水 泥材料、塑料材料、混凝土、陶瓷和铁)制成的各种型式的产品或管 道。对于所述应用，使用的典型制成品具有管状的形状并且是由如纤 维加固的混凝土、钢筋混凝土、石棉水泥和没有石棉的纤维水泥的水 泥材料制成的。换句话说，使用如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP) 和玻璃树脂的塑料材料。就所关注的制成品的形式，在日益宽广的市面上最常用的是具有 圆形剖面的产品。还可以在市场上获得具有不同形状的水泥制成品，例如管状的脚 凳或平底的管子、椭圆形的或卵形的管子、矩形的制成品或具有特别 设计来促进在其内部形成最大流体流量的其他截面的管子。在具有圆形剖面的管子的情况中，直径可以不同并且^^艮据不同用途来分开。水泥制成品且特别是管子的另一个重要结构特征在于它们的壁厚；那些具有所谓"薄壁厚"的管子一般剖面的空心百分比高于60%。 由纤维水泥制成的管子代表了典型的实例。相对于用于生产由水泥材料制成的管道的方法，所述方法已经有 别于上世纪初的方法。在1910年，W. R. Hume在澳大利亚专利4843/2622中描述了一 种用于通过利用离心力的离心作用来生产钢筋混凝土管的方法。高速 旋转在水平轴线方向注满混凝土的圆柱形模具，通过除去多余的水量 直到获得密实的材料。仍然选择性地使用具有钢纤维或其他成分的钢 筋混凝土开发基于离心作用的技术来生产所谓的"混凝土管，，。过去使用的另一种生产技术称为"Rotopress"或"Giropress"， 其通过转动心轴来立式地生产管子，所述心轴在轴线方向上装满了具 有坚实的潮湿陶土类材料。该系统已经被其他生产技术所代替，如再使用干硬性混凝土的振 动压缩纟支术。在该情况中，按直立式生产的管子被立即从模具中取出并发送到 固化阶段。利用所引用的该类生产技术，可以获得壁厚比较厚的管子，所述 管子符合欧洲标准EN 1916(钢筋混凝土、无筋混凝土、利用钢纤维 加固的混凝土)。除混凝土管之外，还已知了主要通过所谓的Mazza方法(来源于 Hatschek技术)来生产具有薄壁的由纤维水泥制成的管子。在该情况 中，大都使用的材料是石棉水泥，最近由于环境原因已被所谓的纤维 水泥所代替。在Mazza/Hatschek方法中，4吏用的水泥成分包括水泥、 工艺纤维和加强纤维(合成的以及天然的材料两者)及其他辅助配合 剂。获得的产品具有很高的力学特征，它们非常紧凑并且具有很薄的 壁厚。近年来，已经建议使用挤出技术，该挤出技术被广泛地用于塑料材料、金属、陶器、陶瓷和砖、以及用于水泥材料。可以利用分批或 间歇的塞子/圆筒系统("塞子挤出"或"毛细管挤出，，)或利用连续 的螺旋/圆筒系统来执行所述挤出。除了陶瓷外，在所有其他情况中， 都是水平地进行挤出的。事实上，在陶瓷的情况中，考虑到管子的较 厚的壁厚与其长度(通常为两米)的关系，在管子的新制成的状态中 具有刚性，其不会引起变形或畸变。考虑水泥材料的挤出，已知技术涉及到具有由真空室间隔开的两 个连续螺旋的挤压机以简化糊剂的加压挤出。这是制砖工业中常用的 挤压机模型。C.W. Humphrey在1974年公开的美国专利US 3,857,715和K. Hayakawa等在1991年公开的美国专利US 5，047，086中描述了用于生 产由水泥材料制成的管子的可挤出的水泥成分。Anderson等的1997年的美国专利US 5，658，624中描述了基于可 挤出的水硬水泥来用于生产出多种物品的成分和方法。还已知了 Shah等的1999年的美国专利US 5,891,374，其中描述 了加强纤维产品的挤出。Fellabaum等的美国专利US 6,309,570描述了用于改进水泥产品 的挤出的真空系统，然而未涉及管材制品。还从国际专利申请WO 2005/050079中已知了用于生产4艮薄的管 子的具有pseudoductile特性的加强纤维的挤出。该国际专利申请提到 了先前在美国专利US6，398，998 Bl中描述的一种特殊的挤压4支术，该 技术在挤出阶段不利用螺旋系统，而是利用含水抽吸法将液态的加强 纤维的水泥剂型在压力下导成一种共轴圆柱。在水萃取之后，在高压 下材料形成了具有特别薄的壁厚的管子，所述管壁具有有效的机械特 性，尤其是延展性和挠曲性及抗压强度。还已知的是，di Dugat等的美国专利申请US 2004/0075185 Al涉及了一种用于生产具有中高壁厚的污水管的高性能水泥材料的塞子模 制系统。还已知Tetris或Evolit描述了该技术。然而，用于生产由水泥材料制成的管子的技术并非没有加工缺陷。6在通过挤出空心水泥基管子的生产技术中存在的一个主要问题是 在模具的出口处保持圆形的形状(或几何形状)。通过挤出产生的水泥材料在模具的出口处保持其形状的问题，由 于它们的重量和很薄的壁厚，(在管子的情况中)它们伏在其自身上面， 而损失了其圆形的形状。挤出的外形的壁厚越薄并且制成品的空心百分比越高，该技术问题就越显著。"空心百分比(vacuum percentage )"指制成品的空的表 面和全部表面之间的百分比。该百分比越大，特别是在大尺寸的制成 品中，保持形状的问题变得就越严重。对于该类薄管子的更大的市场需求进一步增大了用于保持具有较 薄壁厚的纤维水泥管的形状的问题。事实上，管子剖面相同标称直径 的空心百分比越大，则管子就越轻，因此每米制成品的成本就越低。然而，在正常的挤压工艺情况中，管子的薄壁可以导致其圆形的 损失，另一方面，必须在硬化的产品中保证其圆形以获得最后的合格 产品。在本专利
中，该特征还被定义为挤压制品的"湿压强度"， 亦称为"形状稳定性"。该概念在关于挤出管子的上述美国专利US 5，658，624中广泛地描述。获得挤压制品合适的湿压强度的可能性一般与不同的配方或工艺 参数有关系，例如固体成分的构成；与材料的机械阻力有关的水/ 固体的低比例；挤出压力；使用热模的可能性；使用能够被加热活化 以硬化取样材料的化合物的可能性。也应注意到，关于保持形状的难度问题不允许获得具有足够长度 (至少2.5米)的管状的或箱形的制成品。在美国专利US 5,545,297中所描述的方法中对上述专利进行了进 一步的研制，其中将用于连续长丝提升的复杂机械系统引入到了模具 的下游，用于获得具有高阻力和薄壁厚的管子。该提升系统还允许获 得保持其圆形形状的更加刚性的管子。然而，所述系统有点复杂和昂 贵，并且未充分解决该问题。涉及保持挤压法生产的管子的圆形形状的另一文献是由RoclaPty Ltd.的国际专利申请WO 2005/050079 Al组成的。其描述了通过 特殊的脱水挤压工艺来生产具有薄壁厚的纤维水泥管，所述挤压工艺 包括在挤压期间从材料中除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由水泥材料制成的新挤压出的制成品的生产和形状保存的方法，包括由水泥材料制成的新挤压出的制成品的快速硬化阶段，其特征在于，所述快速硬化阶段包括利用微波对新挤压出的制成品的照射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GL格尔里尼，R阿尔法尼，
申请(专利权)人：意大利水泥股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]