國內(nèi)水泥管道主要制作工藝及各工藝的特點分析
2020-05-22
國內(nèi)水泥管道制作工藝因其口徑大小不同，所要求的標(biāo)準(zhǔn)不同，因此其制作工藝也不盡相同。關(guān)于大中口徑鋼筋混凝土水泥管道的生產(chǎn)工藝則主要有懸輥、離心、立式振搗和芯模振動四種工藝。一方面是為了同一行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，另一方面是為了適應(yīng)不同的管道用途。但是整體來說，結(jié)合多年的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，我們對這四種工藝方法分別進(jìn)行了調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)芯模振動工藝生產(chǎn)的鋼筋水泥管道***具有優(yōu)勢，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、勞動強(qiáng)度、節(jié)能、環(huán)保等方面均優(yōu)于其他工藝。下面我們就通過各工藝特點來進(jìn)行詳細(xì)分析比較各種工藝的生產(chǎn)的水泥管道的質(zhì)量差別。
一、懸輥工藝的特點
懸輥工藝制作的水泥管道是在輥軸的輥壓力的作用下密實的。但是在這個過程中，混凝土料層的厚度很難掌握，因為懸輥工藝制管時要求填料必須超厚，即混凝土厚要超過管模的檔圈才能得到輥壓，這就要求管子的成品應(yīng)超厚2-3mm，但是通常這一點是很難掌握的。又由于管模在長時間的使用中檔圈會出現(xiàn)磨損，更造成管壁厚度的誤差。在填料厚度不均勻的情況下，輥壓力的大小也不同，***后形成的管壁的混凝土的密實度就會不同，***后成品的強(qiáng)度波動就比較大。其次，在管子成型時，混凝土受到的機(jī)械輥壓力很大，會對鋼筋骨架形成相當(dāng)大的破壞力，容易造成鋼筋骨架上下位移，鋼筋位置不準(zhǔn)確，鋼筋表面出現(xiàn)貫通空穴，降低鋼筋握裹力，嚴(yán)重的會造成鋼筋骨架散架、跳筋、并筋，這些都將嚴(yán)重影響管材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。另外，由于鋼筋表面空穴的存在，就會導(dǎo)致水泥管道的抗?jié)B性能較差。而且還有一點是，懸輥工藝的自動化程度低、勞動強(qiáng)度大、能耗高，使得企業(yè)難以節(jié)約成本而且對于水泥制品的綠色環(huán)保發(fā)展也存在諸多弊端。
二、離心工藝的特點
在使用離心工藝制作水泥管道的離心成型過程中，管模連同混凝土在離心機(jī)上以一定的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動，混凝土在離心力作用下分布于管模內(nèi)表面并形成密實的結(jié)構(gòu)，這種以離心法成型的管道稱為離心混凝土管道。
離心混凝土水泥管道的基本特點是，由于離心力的作用使混凝土中的固相粒子沿著離心方向沉降，與此同時將多余的水分排出，從而形成密實的混凝土結(jié)構(gòu)，但是由于混凝土是由多種固相組分組成的，而不同的成分在離心力作用下的沉降速度是不相同的，這就導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部的分層現(xiàn)象，內(nèi)壁是水泥漿層，靠外壁是混凝土層，中間夾著一層水泥砂漿，這種分層現(xiàn)象是在混凝土離心過程中發(fā)生的。其缺點是混凝土產(chǎn)生內(nèi)外分層，破壞原設(shè)計混凝土級配，會使原本混凝土的強(qiáng)度降低，比普通砼強(qiáng)度降低6%以上，內(nèi)壁水泥漿層強(qiáng)度降低更大，由于內(nèi)壁水泥漿層水灰比大、強(qiáng)度低、因而耐磨性能差，水泥漿收縮大，放置時間一長，內(nèi)壁容易出現(xiàn)裂縫。另外，離心工藝自動化程度低、勞動強(qiáng)度大、能耗高，而且生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生很多廢漿液污染環(huán)境。
三、立式振搗工藝特點
由于該工藝采用高水灰比塑性混凝土，人.工用振動棒分層振搗密實，容易出現(xiàn)過振或漏振現(xiàn)象，造成管體混凝土強(qiáng)度不均勻，由于采用的是流動性較大的塑性混凝土，所以很難把管體混凝土強(qiáng)度做得很高，而且立式振搗的管子上部水分多，集料少，均質(zhì)性差，插口端面強(qiáng)度低，平整度差，配筋稠密處振搗不密實，在頂管施工時，經(jīng)發(fā)生管子頂裂，此外，由于管子的幾何尺寸偏差大，端面不平整，頂力傳遞不良。立式振搗工藝自動化程度低、勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低。
四、芯模振動工藝特點
芯模振動工藝的特點是，管體混凝土采用干硬性混凝土，通過芯模振動，管口擠壓成型。芯模振動的產(chǎn)生，主要靠轉(zhuǎn)軸上的偏心塊，偏心塊的數(shù)量取決于管長。振動頻率的高低主要取決于管徑和壁厚，根據(jù)管徑和壁厚，頻率在0-75Hz可調(diào)，也可以調(diào)整振幅，通過對振動頻率和振幅的調(diào)整，可以產(chǎn)生******的振動力密實混凝土，從而得到高強(qiáng)度的管體混凝土。芯模振動工藝自動化程度高，其布料過程，振動過程，管口擠壓過程均通過程序控制自動完成，所以該工藝生產(chǎn)的管材混凝土強(qiáng)度高、抗?jié)B性好、抗外壓能力強(qiáng)，允許頂力大，生產(chǎn)效率高。
通過以上四種生產(chǎn)工藝的基本介紹，我們可以發(fā)現(xiàn)芯模振動工藝生產(chǎn)的鋼筋混凝土水泥管道與其他工藝的相比具有多方面的優(yōu)點。首先，芯模振動自動化程度高、勞動強(qiáng)度低，而且生產(chǎn)效率高，節(jié)能環(huán)保沒有多余廢液廢料產(chǎn)生。通過芯模振動工藝生產(chǎn)的水泥管道管體混凝土強(qiáng)度高，可達(dá)到C50以上，也不會出現(xiàn)離心工藝中出現(xiàn)的混凝土分層現(xiàn)象。而且由于振動力由內(nèi)向外傳遞，管體的混凝土強(qiáng)度就非常均勻，管體內(nèi)壁耐磨性能好。其次，管體承插口端面平整，強(qiáng)度高，這是由于成型承插口端面時，芯模振動工藝采用振動與擠壓方式成型承插口端面，所以承插口端面非常平整，端面平整度小于1mm，端面傾斜度在0.6--1%之間，采用干硬性混凝土，不會出現(xiàn)立式振搗工藝，管體端面混凝土離析所造成混凝土強(qiáng)度低的現(xiàn)象，所以芯模振動工藝生產(chǎn)的管體端面強(qiáng)度高，能承受較大的軸向頂力，而管口不易破損。
芯模振動工藝采用鋼筋環(huán)網(wǎng)定型，位置準(zhǔn)確，不會出現(xiàn)懸輥工藝鋼筋位移、跳筋、并筋、散筋現(xiàn)象，管體抗?jié)B性能好，可保證百分之百不漏水，管子整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，可抵抗較大的外壓荷載。而且該工藝一種型號管只用一套內(nèi)外模，管子外形尺寸準(zhǔn)確統(tǒng)一。根據(jù)這一特點就可以生產(chǎn)各種異形管。如橢圓形管、帶基礎(chǔ)底座管、插口帶膠圈槽頂管、箱涵等?？缮a(chǎn)的******口徑達(dá)3500mm大直徑鋼筋混凝土水泥管道。
