[发明专利]球墨铸铁管内水泥砂浆内衬初期通水稳定性评价与控制方法

说明书

本公开提供了一种球墨铸铁管内水泥砂浆内衬初期通水稳定性评价与控制方法，通过测定球墨铸铁管内水泥砂浆内衬相邻两次相同时间间隔的出水的硅离子浓度是否变化，判断水泥砂浆内衬的初期通水是否稳定，如果没有发生变化，则确定水泥砂浆内衬的初期通水稳定；如果发生变化，通过控制单一变量的方法(在硬度不变的条件下，调节进水的碱度或者在碱度不变的条件下，调节进水的硬度)控制进水的硅元素的释放量，使得相邻两次相同时间间隔测定的出水的硅离子浓度不发生变化，控制球墨铸铁管内水泥砂浆内衬初期通水稳定性，保障给水管网的供水安全。

技术领域

本公开涉及市政工程技术领域，尤其涉及一种球墨铸铁管内水泥砂浆内衬初期通水稳定性评价与控制方法。

背景技术

目前，管道更替的一大趋势是将老旧无内衬铸铁管更换为水泥砂浆内衬球墨铸铁管。这是由于无内衬铸铁管的铁腐蚀问题严重影响给水管网的水质，甚至引发自来水“黄水”。在水泥砂浆内衬的制备过程中，当水泥颗粒与水接触时，熟料矿物与水发生水合反应，生成的主要产物为水合硅酸钙(C-S-H)、氢氧化钙(CH)和钙矾石(Aft)，其中水合硅酸钙(C-S-H)和氢氧化钙(CH)占水泥成分的90％以上。

由于水泥颗粒与水接触反应时生成的三种主要水化产物都含有大量的钙，目前钙释放已被用作水泥基材料稳定性的指示指标，并在此基础上建立了许多钙溶解模型，以预测水泥寿命。然而，在给水管网中，当输送水的硬度和碱度相对较高时，钙离子容易形成碳酸钙沉淀，从而导致对水泥砂浆内衬中钙释放量的测量不准确。因此，钙不能作为表征自来水中水泥砂浆内衬侵蚀的指标。由此可见，进行球墨铸铁管内水泥砂浆内衬初期通水稳定性评价与控制方法的研究，采取有效措施缓解城市给水管网的腐蚀、改善给水管网的水质具有迫切的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种球墨铸铁管内水泥砂浆内衬初期通水稳定性评价与控制方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本公开的一个方面的实施例，提供了一种设置在球墨铸铁管内的水泥砂浆内衬的初期通水稳定性的评价与控制方法，包括：步骤S100：在应用于给水管网的球墨铸铁管内的水泥砂浆内衬的初期通水期间，在上述水泥砂浆内衬的进水的硬度和碱度不变的条件下，每间隔第一时间测定上述水泥砂浆内衬的出水的硅离子浓度；步骤S200：判断相邻两次间隔第一时间测定的上述出水的硅离子浓度是否变化；如果没有发生变化，则确定上述水泥砂浆内衬的初期通水稳定；步骤S300：在步骤S200中，如果发生变化，则在上述水泥砂浆内衬的进水的硬度不变的条件下，调节上述进水的碱度以控制上述进水的硅元素的释放量，每间隔第一时间测定上述水泥砂浆内衬的出水的硅离子浓度；步骤S400：判断相邻两次间隔第一时间测定的上述出水的硅离子浓度是否变化，如果没有发生变化，则确定上述水泥砂浆内衬的初期通水稳定；步骤S500：在步骤S400中，如果发生变化，则在上述水泥砂浆内衬的进水的碱度不变的条件下，调节上述进水的硬度以控制上述进水的硅元素的释放量，每间隔第一时间测定上述水泥砂浆内衬的出水的硅离子浓度；步骤600：判断相邻两次间隔第一时间测定的上述出水的硅离子浓度是否变化，如果没有发生变化，则确定上述水泥砂浆内衬的初期通水稳定，如果发生变化，则执行步骤S300。

根据本公开的实施例，上述碱度的调节物质包括碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠中至少一种。

根据本公开的实施例，上述硬度的调节物质包括硝酸钙、氯化钙中的至少一种。

根据本公开的实施例，采用电位滴定法测定上述碱度。

根据本公开的实施例，采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定上述出水的硅离子浓度。

根据本公开的实施例，上述第一间隔时间包括1天～30天。

根据本公开的实施例，在硬度为40mg/mL，碱度为30mg/mL～150mg/mL的条件下，上述硅离子浓度保持0.5mg/L不变时，上述水泥砂浆内衬的初期通水稳定。