國內水泥管道主要制作工藝及各工藝的特點分析
2020-05-22
國內水泥管道制作工藝因其口徑大小不同，所要求的標準不同，因此其制作工藝也不盡相同。關于大中口徑鋼筋混凝土水泥管道的生產工藝則主要有懸輥、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內產品規范標準，另一方面是為了適應不同的管道用途。但是整體來說，結合多年的生產實踐經驗，我們對這四種工藝方法分別進行了調研分析，發現芯模振動工藝生產的鋼筋水泥管道***具有優勢，在產品質量、生產效率、勞動強度、節能、環保等方面均優于其他工藝。下面我們就通過各工藝特點來進行詳細分析比較各種工藝的生產的水泥管道的質量差別。
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，***后成品的強度波動就比較大。其次，在管子成型時，混凝土受到的機械輥壓力很大，會對鋼筋骨架形成相當大的破壞力，容易造成鋼筋骨架上下位移，鋼筋位置不準確，鋼筋表面出現貫通空穴，降低鋼筋握裹力，嚴重的會造成鋼筋骨架散架、跳筋、并筋，這些都將嚴重影響管材的結構強度。另外，由于鋼筋表面空穴的存在，就會導致水泥管道的抗滲性能較差。而且還有一點是，懸輥工藝的自動化程度低、勞動強度大、能耗高，使得企業難以節約成本而且對于水泥制品的綠色環保發展也存在諸多弊端。
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上以一定的旋轉速度轉動，混凝土在離心力作用下分布于管模內表面并形成密實的結構，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構，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，這就導致了混凝土內部的分層現象，內壁是水泥漿層，靠外壁是混凝土層，中間夾著一層水泥砂漿，這種分層現象是在混凝土離心過程中發生的。其缺點是混凝土產生內外分層，破壞原設計混凝土級配，會使原本混凝土的強度降低，比普通砼強度降低6%以上，內壁水泥漿層強度降低更大，由于內壁水泥漿層水灰比大、強度低、因而耐磨性能差，水泥漿收縮大，放置時間一長，內壁容易出現裂縫。另外，離心工藝自動化程度低、勞動強度大、能耗高，而且生產過程中容易產生很多廢漿液污染環境。
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，容易出現過振或漏振現象，造成管體混凝土強度不均勻，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度做得很高，而且立式振搗的管子上部水分多，集料少，均質性差，插口端面強度低，平整度差，配筋稠密處振搗不密實，在頂管施工時，經發生管子頂裂，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、勞動強度大、生產效率低。
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。芯模振動的產生，主要靠轉軸上的偏心塊，偏心塊的數量取決于管長。振動頻率的高低主要取決于管徑和壁厚，根據管徑和壁厚，頻率在0-75Hz可調，也可以調整振幅，通過對振動頻率和振幅的調整，可以產生******的振動力密實混凝土，從而得到高強度的管體混凝土。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，所以該工藝生產的管材混凝土強度高、抗滲性好、抗外壓能力強，允許頂力大，生產效率高。
通過以上四種生產工藝的基本介紹，我們可以發現芯模振動工藝生產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點。首先，芯模振動自動化程度高、勞動強度低，而且生產效率高，節能環保沒有多余廢液廢料產生。通過芯模振動工藝生產的水泥管道管體混凝土強度高，可達到C50以上，也不會出現離心工藝中出現的混凝土分層現象。而且由于振動力由內向外傳遞，管體的混凝土強度就非常均勻，管體內壁耐磨性能好。其次，管體承插口端面平整，強度高，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，不會出現立式振搗工藝，管體端面混凝土離析所造成混凝土強度低的現象，所以芯模振動工藝生產的管體端面強度高，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網定型，位置準確，不會出現懸輥工藝鋼筋位移、跳筋、并筋、散筋現象，管體抗滲性能好，可保證百分之百不漏水，管子整體結構強度高，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外模，管子外形尺寸準確統一。根據這一特點就可以生產各種異形管。如橢圓形管、帶基礎底座管、插口帶膠圈槽頂管、箱涵等。可生產的******口徑達3500mm大直徑鋼筋混凝土水泥管道。
