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水泥管的成型方法

来源:水泥管    作者:通达    发表时间:2018-05-03   22:54:02




水泥管的成型方法-通达水泥管





公路建设一般遵循“先桥涵构造物,后路基土石方”的施工程序。因此,对水泥管的制作生产与安装,不仅质量要求高,而且工期紧。所以,越来越多的建设工程采用离心式水泥制管机工厂化生产工艺和蒸汽养护快速成型的制作方法。在实际生产中,除了科学设计、合理选用原材料和配合比外,还必须严格控制水泥管的成型工艺。

 

水泥管的成型方法-通达水泥管


一、水泥管成型原理

 

混凝土投入水泥管模具后,使混凝土混合料从沿管壁均匀分布到密实成型,一般分为4个阶段:①浇灌布料阶段,这一阶段主要是将拌和好的混凝土混合物浇灌于慢速旋转的钢模内;②均布混合料阶段,混合物借助于旋转获得的离心力,沿着钢模内壁四周均匀分布;③中速阶段,即由慢速向快速过渡的中间阶段;④密实成型阶段,这阶段快速转动钢模,使钢模中的混凝土获得预定的离心力,从而使混凝土密实成型。

 

在相同转速状态下,离心力的大小决定于混合物中颗粒的质量。所以,不同的颗粒沿着离心力方向产生不同的沉降(或不同的挤压力),使得粗颗粒在旋转过程中分布于管壁的外层,中颗粒分布于管壁中部,质量小的砂,水泥粒子和水分则聚集于管壁的内表面。于是就形成了按颗粒大小排列的不均质截面。这是离心工艺的不足之处。 但在离心的后阶段,富余水分被挤出,混凝土水灰比显著下降,从而提高了离心混凝土的强度和抗渗性。这是普通混凝土难以比拟的优点。

 

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二、离心时间与转速

 

生产实践证明:对于不同转速的各个阶段,各有一个较佳的离心延续时间。在较佳离心延续时间下,水泥管才能获得理想的密度与预期的强度。离心成型各个阶段与相应的延续时间参见表1。严格把握各个阶段的转速与延续时间,是确保预制产品工程质量的关键。

 

1

钢筋混凝土管离心成型转速与延续时间表

内径/mm 投料次数 投料 慢速 中速 快速

转速/r/min 时间/min 转速/r/min 时间/min 转速/r/min 时间/min 转速/r/min 时间/min

350~600 1 80~120 2~4 120~170 1~2 150~250 2~5 350~400 9~15

700~900 1 80~110 3~6 120~170 2~4 200~280 3~5 350~400 16~24

1000以上 1~2 80~110 5~7 120~170 4~5 200~280 4~5 350~400 25~35 注:表中转速系指离心机托轮转速。

 

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三、蒸汽养护

 

水泥管成型后,混凝土的强度尚未形成。为提高生产效率、加速水泥管模具周转,蒸汽湿热养护是一种有效的方法。

 

坑式蒸汽湿热养护分为静置、升温、恒温、降温4个阶段,各个时段与相应的持续时间见表2。

 

2 钢筋混凝土管坑式养护温度控制表

管径/mm 静置/h 升温 恒温 降温 合计/h

时间/h 达到温度/℃ 时间/h 达到温度/℃ 时间/h 达到温度/℃

400~500 1.5~2.0 2 55,85 3 85 0.5 45 5.5

600~900 1.5~2.0 2 55,85 3.5 85 0.5 45 6.0

1000~1350 1.5~2.0 2 55,85 4 85 0.5 45 6.5 注:表中升温阶段“达到温度”项中两个温度分别为第1h,第2h内达到的温度。

 

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混凝土制品在蒸汽湿热养护时,除按表2严格控制各个阶段与相应的持续时间外,还应注意控制升温、降温速度。一定要让混凝土圆管在空气中先静置1.5~2h,再放入养护池进行湿热养护,做到均匀升温、降温。严格杜绝混凝土制品因温度暴升、暴降而产生的温度裂缝。

 

水泥管的生产主要采用三种成型工艺:离心法成型工艺、悬辊成型工艺、挤压法成型工艺。这三种工艺在工装设备方面的差异主要体现在成型设备上。我国绝大多数企业都采用离心法。主要是此法原理简单明了,易于理解,设备操作及工艺参数都易于掌握,但该法也有明显的缺陷。一些乡镇企业或个体私营企业采用简陋的立式浇注、手工插捣成型,生产的水泥管质量低劣,使用到市政工程中,留下相当的隐患。这种简陋工艺逐渐被取缔、淘汰。进入九十年代,少数企业引进了悬辊式水泥制管机生产排水管。在大口径排水管的生产中,已有企业开始采用立式振动工艺。

 

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在三种典型的成型工艺中,离心成型工艺的应用较为普遍。成型设备主要由水泥管模具和离心成型机组成。其原理是利用混凝土混合料随模具作高速旋转,从而使混合料获得离心力进而达到密实。该工艺的特点是:混凝土混合料采用塌落度高的流动性混凝土,可采用自落式搅拌机拌合,硬化混凝土出现明显的外分层现象,混凝土密实度高,抗渗性能优良。但生产过程中噪音大,高速离心对水泥浆流失多,产生的废浆污染环境卫生,且易出现合缝漏浆。

 

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在悬辊法制管工艺中,成型设备主要有水泥管模具、悬辊机和专用喂料机组成。其原理是:穿过模具的辊轴高速旋转并带动模具高速旋转,模具内投入的超量混合料在辊轴辊压下也随模具旋转。因此,有三种机械力--离心力、振动力、辊压力综合作用于混凝土混合料,能在短时间内使混合料达到密实。该法要求混凝土混合料是干硬性的,须选用强制式搅拌机拌合,成型周期短,生产效率高,混凝土密实度高,生产过程中无废浆污染,噪音小,生产的排水管尺寸偏差小,但内壁光滑度不如离心管。

 

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挤压法(或称立式挤压法)制管工艺应用较早,起初主要成型素水泥管。又分为立式径向挤压法和立式轴向挤压法。径向挤压法的原理是:混凝土混合料进入模具后,随辊压头上的叶片高速旋转而产生离心力,被抛出均布在模具内壁上,辊压头边旋转边提起,混合料经辊压头上的小辊和辊头的径向挤压而致密。因为混凝土的密实主要来源于辊轴沿模具直径方向的挤压力,因此称径向挤压法。轴向挤压法的原理是:混凝土混合料进入模具后,随着辊压头边旋转边提升,由安装在辊压头边上的螺旋叶片挤压密实。由于螺旋叶片是沿模具轴线方向压实混凝土,因此称轴向挤压法。立式挤压法工艺设备简单,投资少、占地少,适宜生产小口径排水管。

 

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       新近出现的立式振动工艺在大型钢筋混凝土排水管生产中得到的成功应用。由于这种大型水泥管敷设采用顶管推进工艺,因此管体混凝土抗压强度要求高,混凝土设计标号不低于C40。混凝土混合料采用立式浇注,要求塌落度9-12cm,因此必须合理选择适宜的外加剂。这种大口径管管体体积达3-4m3,混合料浇注过程中必须边浇注边振动,排除空气,使混凝土密实度提高。该工艺的主要特点是采用内外套模、插入式振捣、高效外加剂。成型后可立即脱模,加快模具周转。




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