[发明专利]高产出量喷涂工艺

说明书

技术领域

本发明涉及速凝混合物的喷涂工艺，尤其涉及一种确保可凝固混合物高产出量喷涂工艺的方法和装置，其通过精确地控制注入到喷涂混合物中的促凝剂(set accelerating agent)的量而实现。

背景技术

现有的喷涂工艺包括将促凝剂注入到通过软管输送的混合物中。特别是，通过软管泵送的混合物是一种水合黏性粒子泥浆或悬浮液，通过一个雾化喷嘴将其喷射到基质上。例如，这种促凝剂多用于混凝土(例如，喷浆混凝土)的喷涂工艺和像钢梁钢板这样一类金属基质的防火涂层。

防火领域中一类较为成功的产品就是含有生石膏的泥浆制剂，除了生石膏粘合剂之外，它还包含轻质无机骨料，例如，泡沫聚苯乙烯屑，蛭石，和/或纤维素，还包括起泡齐岈口其他的附加剂。防火混合物，例如来自于Grace ConstructionProducts,Cambridge,Mass.的MONOKOTE牌防火材料作为干粉出售。在施工现场利用置于地面上的搅拌器将这种粉末与水混合。接着通过软管泵送防火泥浆，有时软管延伸到离地平面20至30楼层的位置。泥浆通过喷嘴喷涂到钢梁，钢板或者其它建筑表面。

像Hilton等人的美国专利US 4904503中描述的那样，这种泥浆必须具有许多重要的特性。无论是在湿浆态还是在凝固之后，它们都必须黏附于金属基质之上。它们必须在没有过度膨胀或收缩的情况下凝固，这样可以避免形成破坏涂层隔音特性的裂缝。泥浆混合物必须含有相对大量的水，从而使得泵送起来更为容易，而且更高。另外，泥浆还必须保持一定的相容性，从而避免出现配料的分离或分凝。

从经济的角度出发，很重要的一点是可喷涂的泥浆能提供足够的“产出量”。术语“产出量”是指喷涂的防火混合物凝固之后的涂覆量，即制备防火混合泥浆所用到的每一份额定重量的干混物。

为了增加产出量，Hilton等人，在US4904503中揭示出可以将酸陛促凝剂注入到黏性泥浆中与包含在其中的基材产生反应。这样的反应产生了二氧化碳气体，使得泥浆混合物起泡并膨胀，从而大幅度增加了凝固后泥浆的产出量。专利文件US4904503中建议在喷嘴附近将促凝剂注入泥浆，从而在泵送过程中，将促凝后的混合物在输送线上就硬化的可能性减到最小。

我们知道，促凝剂的作用是将混合泥浆的凝固时间从约4-12小时转换到小于约15分钟，并且经常使用足够的促凝剂以达到约5-10分钟的凝固时间，同时使得产出量增加了0.1％至20％。

在混凝土(喷浆混凝土)和石膏型防火材料的喷涂工艺中，已经利用容积流量测量技术来控制注入到泥浆中的促凝剂量。例如，石膏型防火材料的喷涂工艺中，在软管中注入明矾促凝剂时用到了流量计。又如，商业上可用的容积流量测量系统，如Normet Corporation旗下的Nordoser 900^TM系列和澳大利亚MBT Pty Ltd旗下的Viper Roboshot Mklll系列均被用于喷涂混凝土工艺。

本发明人意识到，当需要使用长软管来完成泥浆对基质的涂覆时，使用流量计不能保证绝对精确的控制。尤其在搅拌器与喷嘴之间距离很长情况下很难达到足够的精确度。例如，较高的建筑现场需要使用几百英尺的泥浆软管。也就是说要使用数百英尺的小直径管道将促凝剂泵送入喷嘴或泵送到喷嘴附近。因此，从地面的搅拌器到喷涂喷嘴，软管路线的跨度将达到10至30楼层的距离或者地面以上更高的距离。此路线通常还包括多个障碍和陡峭边缘周围的绕转和迂回线路，促凝剂管道的典型障碍包括门和墙孔，楼梯间和金属板墙筋。管道易于受到收缩，扭结，破裂，泄漏以及妨碍了泥浆中促凝剂受控注入的其他情况的影响。

因此，本发明的一个目的就是，提供一种注入和监控促凝剂的方法和设备，其对实际注入到泥浆中的促凝剂量实施精确控制。

本发明的另一个目的是，提供一种控制促凝剂的方法和设备，其能承受黏性混合物对测量装置的腐蚀作用和对促凝剂注射器的堵塞作用；其利用了流线清洁方法；并实现了喷射操作的无阻塞。

本发明还有一个目的，就是提供一种能承受生产施工环境所产生的危害的设备。例如，促凝剂控制装置可以在多次落到硬表面的情况下不丧失任何精确度和效用。

最后，本发明的一个重要目的就是提供一种利用促凝剂获得可凝固混合物的持续高产出量喷涂工艺的方法和设备，促凝剂被注入到管道输送的喷涂混合物中。

发明内容

本发明提供了一种获得可凝固泥浆混合物的持续高产出量喷涂工艺的方法和设备。