水泥砂浆衬里将钢管内壁与水或空气隔离形成致密的保护层,从而抑制了钢管内壁被氧化和腐蚀结垢。相比其它的防腐涂层,水泥砂浆和钢管内壁的粘结力大的原因:①水泥颗粒的水化作用形成了凝胶体,对钢管内壁产生胶结力;②水泥砂浆硬结时体积收缩而紧贴钢管内壁,产生摩擦力;③钢管内壁凹凸不平,与水泥砂浆之间产生的机械咬合作用而形成挤压力。以上三种力的存在,加之热膨胀系数基本一致,使水泥砂浆与钢管内壁紧密结合,不易剥落。水泥砂浆衬里在施工初期会产生裂缝,这主要是由于水泥砂浆在空气中硬结时体积收缩所致。通过加人添加剂、提高养护期的温度、湿度则可以有效减少裂缝的产生。另外,水泥砂浆的最终收缩期约为1一2年,钢管投人运行后,水泥砂浆长期在水中继续硬结,可使裂缝自动弥合,不影响防腐效果。
3、水利条件
经过实际观察,水泥砂浆衬里平整均匀,将钢管内壁的凹凸不平和焊缝全部覆盖。水泥砂浆衬里表面能够形成一层含锰的滑腻物,从而降低摩擦阻力,其粗糙系数约为0.012,并且随着使用年限的延长还有降低的趋势,而钢管和铸铁管的粗糙系数为0.016-0.0235。因此,水泥砂浆衬里有利于提高钢管的输水能力。
《城乡给水设计规范》(GBJ13一86)(1997年版)第5.0.16条规定:“金属管道应考虑防腐措施。当金属管道需要内防腐时,宜首先考虑水泥砂浆衬里。”条文说明举例中列出了成功的工程实列。
4、技术成熟
水泥砂浆衬里在输水钢管内壁防腐的应用己有近百年历史,我国上世纪30年代初期施工的管道至今仍运行良好。水泥砂浆衬里的施工方法技术成熟,包括风送法、离心法、喷涂法等,不仅有专业的施工单位,也有除锈涂敷、检测的专用设备和工具,可施工的管径范围DN50一DN4000。同时,中国工程建筑标准化协会编制了统一完整的《埋地给水钢管道水泥砂浆衬里技术标准)(CECS 10: 89),保障施工质量。
5、施工
水泥砂浆衬里施工对钢管内壁的除锈要求较低,如前文所述,水泥砂浆与钢管内壁之间有较强的粘结力,不易脱落,若内壁过于光滑,则降低了机械咬合作用,反而使水泥砂浆不易附着。
风送法、离心法、喷涂法等施工方法均可以实现机械化作业,简便快捷。
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