淺談排水管生產(chǎn)工藝
北票電力電桿制造有限公司是以生產(chǎn)環(huán)形混凝土電桿和排水管兩大系列產(chǎn)品為主的混凝土制品生產(chǎn)企業(yè),公司從80年建廠歷經(jīng)30余年的風(fēng)雨,現(xiàn)已成為東北及內(nèi)蒙地區(qū)混凝土制品生產(chǎn)能力最強(qiáng)、規(guī)格型號(hào)最全的企業(yè)之一。
目前我國(guó)生產(chǎn)排水管主要有 離心工藝、懸輥工藝、立式振動(dòng)工藝、芯模振動(dòng)工藝。以上生產(chǎn)工藝各有其特點(diǎn),很難定論哪種生產(chǎn)工藝好與壞,哪種工藝更優(yōu)越。為從根本上避免生產(chǎn)工藝本身帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題,保證質(zhì)量,保證較高的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,針對(duì)產(chǎn)品規(guī)格,充分利用生產(chǎn)工藝本身的優(yōu)點(diǎn),選用最佳的生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品。而我公司主要工藝為芯模振動(dòng)工藝和懸輥工藝。
1 工藝原理
1.1懸輥工藝
懸輥工藝是先將管模套置于輥軸上,喂入管模內(nèi)的混凝土混合料在離心力作用下均勻分布于內(nèi)壁,當(dāng)混凝土料的厚度超過(guò)管模擋圈時(shí),受到輥壓力的作用,混凝土在輥壓力的作用下逐漸密實(shí),同時(shí),輥軸與混凝土料接觸面不平引起的振動(dòng)也有助于混凝土密實(shí)。可見,懸輥工藝制管主要是在輥壓力的作用下使混凝土密實(shí)成型。
1.2芯模振動(dòng)工藝
芯模振動(dòng)工藝是內(nèi)、外模垂直豎立于地坑內(nèi)的底托盤上,布入管模的干硬性混凝土受到內(nèi)模高頻振子產(chǎn)生的強(qiáng)大振動(dòng)力的作用,使混凝土混合料液化,充滿管模和排出空氣,逐漸密實(shí);管子的上端部配有定型環(huán),由液壓力輕微搓動(dòng)碾壓,密實(shí)成型。芯模振動(dòng)工藝制管是在強(qiáng)大激振力的作用下使混凝土密實(shí)成型。
2. 工藝優(yōu)缺點(diǎn)
2.1.懸輥工藝
懸輥制管首先是混凝土混合料受到離心力作用而使其粘附在管模內(nèi)壁,完成布料。因此要掌握管模轉(zhuǎn)速不應(yīng)過(guò)快,以混凝土能克服自重坍落而沿模壁均勻布料為宜。其次,當(dāng)料層厚度超過(guò)管模擋圈時(shí),混凝土混合料開始受到輥壓力的作用,同時(shí)因喂料的厚薄不均產(chǎn)生振動(dòng),即受到振動(dòng)力的作用,這種振動(dòng)力在一定范圍內(nèi)有利于混凝土混合料的均勻分布與振動(dòng)密實(shí)。因此,懸輥工藝制管混凝土受到離心力、輥壓力和振動(dòng)力三種作用力,以輥壓力為主要作用力。由于輥壓力的方向?yàn)閺较?,從根本上改變了離心工藝產(chǎn)生分層結(jié)構(gòu)的弊端。
懸輥制管由于采用干硬性混凝土,靠輥壓力密實(shí)成型,水灰比小,所以混凝土強(qiáng)度較高,同級(jí)別強(qiáng)度混凝土用水泥量少;而且無(wú)廢漿排出,即改善了工人的勞動(dòng)條件又利于生產(chǎn)車間衛(wèi)生的保持;產(chǎn)生的噪音比離心成型的??;由于管模套在輥軸,避免了模具飛出來(lái),相對(duì)安全,生產(chǎn)效率較高。工藝缺點(diǎn):盡管使用干硬性混凝土,但不能立即脫模,模具周轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。承插口的承口處混凝土只能靠側(cè)壓力擠壓成型,而且制作承口的混凝土用塑性混凝土,所以用懸輥工藝制作承插口管時(shí)承口處混凝土密實(shí)效果較差,強(qiáng)度較低,而且鋼筋網(wǎng)架容易位移。蒸養(yǎng)時(shí)間一般為4h至6h.
2.1.3 芯模振動(dòng)工藝
成型主機(jī)安置在地下,立式生產(chǎn),鋼模為整體內(nèi)模與整體外模以及邊模(兩端模)結(jié)合在一起的封閉結(jié)構(gòu),用于密實(shí)的振動(dòng)能量來(lái)自于大激振力整體中央振子,中央振子通過(guò)液壓裝置固定在內(nèi)芯模上,可實(shí)現(xiàn)快速換模。成型過(guò)程是邊喂料邊振動(dòng),只用振動(dòng)力一種作用力。在密閉結(jié)構(gòu)中,有利于混凝土自由流動(dòng)而密實(shí),所以結(jié)構(gòu)致密,混凝土強(qiáng)度高。
芯模振動(dòng)工藝比較適合生產(chǎn)直徑在1000mm以上的管子,更適合生產(chǎn)頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土排水管,如果生產(chǎn)小口徑管子布料速度需放慢,否則混凝土內(nèi)空氣很難快速排除,會(huì)造成管身混凝土不密實(shí)且管體容易出現(xiàn)大量的蜂窩、麻面。工藝缺點(diǎn):由于采用干硬性混凝土,成型后立即脫去內(nèi)外模,管子內(nèi)外壁易產(chǎn)生粗糙拉痕,且光潔度不如離心管、懸輥管,盡管在地坑內(nèi)成型,噪音還是很大。
2.2 工藝容易產(chǎn)生的問(wèn)題及解決的辦法
2.2.1 懸輥工藝
⑴管子鋼筋骨架移位變形
在懸輥工藝制管過(guò)程中,由于使用干硬性混凝土,鋼筋骨架受到較大的徑向輥壓力作用,而且隨著邊喂料邊輥壓和旋轉(zhuǎn)過(guò)程的進(jìn)行,反復(fù)的作用是逐漸加強(qiáng)的,導(dǎo)致骨架發(fā)生變形、移位。避免方式是增強(qiáng)鋼筋骨架的整體剛度、加強(qiáng)骨架在管模內(nèi)的固定等措施,同時(shí)將控制保護(hù)層的鋼筋變成U型鋼筋且數(shù)量相應(yīng)增加誤差控制在+2mm左右。
⑵內(nèi)外壁塌落
內(nèi)壁塌料、外壁出現(xiàn)與管模脫離現(xiàn)象是懸輥管普遍存在的質(zhì)量問(wèn)題,特別是在溫度較低的環(huán)境下生產(chǎn),隨著口徑的增大,由圓弧產(chǎn)生的自拱作用減?。槐诤裨龃?,管子上部混凝土所受重力加大。同時(shí)吊運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生震動(dòng),就要產(chǎn)生內(nèi)壁塌落、外壁脫離模體。避免方式是懸輥工藝盡量生產(chǎn)直徑在1000mm以下的管子嚴(yán)格控制水灰比和減小吊運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)同時(shí)加長(zhǎng)靜聽時(shí)間。
2.2.2 芯模振動(dòng)工藝
由于立即脫模管子沒(méi)有模具和端盤的約束會(huì)很容易造成端面插口變形,我公司在生產(chǎn)過(guò)程中蒸養(yǎng)之前使用剛性比較好的鋼環(huán)置于插口外,由于混凝土與鋼材的膨脹系數(shù)相差很小且鋼環(huán)在制作過(guò)程中誤差控制在2mm內(nèi),同時(shí)管體內(nèi)外壁在脫模時(shí)產(chǎn)生的表面拉毛需經(jīng)過(guò)人工修飾。
2.3 產(chǎn)品質(zhì)量
芯模振動(dòng)管因其工藝特點(diǎn)決定了不存在離心、懸輥生產(chǎn)的工藝質(zhì)量問(wèn)題,產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定,內(nèi)外壓等力學(xué)性能均高于同級(jí)別的離心管和懸輥管。尤其對(duì)于承插口、企口柔性接口管、鋼承口管,生產(chǎn)利于承口處成型,所以芯模振動(dòng)管一般好于離心管和懸輥管。
2.4 生產(chǎn)效率
懸輥工藝無(wú)論成型多大口徑只需一次喂料輥壓,所需成型時(shí)間較短,對(duì)于φ1000mm的管,一般在12min左右;且模具組裝容易、快捷。因此,懸輥工藝生產(chǎn)效率較高,
芯模振動(dòng)工藝同懸輥工藝一樣,無(wú)論多大口徑也是只需一次喂料成型。且由于內(nèi)外模是整體模,組裝快捷。制造大口徑或超大口徑管,對(duì)于離心和懸輥工藝來(lái)說(shuō),是很難做到的。盡管振動(dòng)成型時(shí)間要比懸輥工藝長(zhǎng),對(duì)于φ2000mm的管,一般在25~30min,但是由于立即脫模、不受模具數(shù)量限制可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn),且混凝土結(jié)構(gòu)致密、蒸養(yǎng)時(shí)間短,而懸輥工藝不能立即脫模且需蒸養(yǎng)。
3 結(jié)束語(yǔ)
排水管生產(chǎn)工藝各有利弊,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際逐利去弊。我公司對(duì)于DN1000以下口徑的管子均采用懸輥工藝生產(chǎn),對(duì)DN1200及以上口徑的管子均采用芯模振動(dòng)工藝生產(chǎn),經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐認(rèn)為這樣產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定,生產(chǎn)成本控制的也比較好。
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