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    混凝土水泥管芯模振动生产工艺容易出现的质量问题及解决方法

    来源:lybstlq  发表时间:2020/3/31 13:50:54  点击次数:【329】

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            目前我国生产排水管主要有离心工艺、悬辊工艺、立式振动工艺、芯模振动工艺。为从根本上避免生产工艺本身带来的质量问题,保证质量,保证较高的生产效率,降低生产成本,针对产品规格,充分利用生产工艺本身的优点,选用最佳的生产工艺,生产出质优价廉的产品。芯模振动工艺是内、外模垂直竖立于地坑内的底托盘上,布入管模的干硬性混凝土受到内模高频振子产生的强大振动力的作用,使混凝土混合料液化,充满管模和排出空气,逐渐密实;管子的上端部配有定型环,由液压力轻微搓动碾压,密实成型。芯模振动工艺制管是在强大激振力的作用下使混凝土密实成型。芯模振动生产工艺在控制不好的情况下极易造成裂缝、表面粗糙、气孔、麻面、沉降、空腔、外壁脱落等问题,那么产生问题的主要原因有哪些,怎么解决这些问题呢?带着这些疑问水泥管厂家带您一了解。

    一、水泥管芯模振动生产工艺容易出现的质量问题及解决方法
    1、裂缝
    芯模振动混凝土管在距插口端200~300mm 的范围内,内、外壁都易出现环向裂缝;此外,在管身的平直段有时也会出现环裂或纵裂。管子端口环裂,对于顶管工程,降低管子的允许顶力,容易产生工程事故,是顶管工程的隐患。静停过程中混凝土下沉会产生沉降环裂,间隔均匀,与钢筋间距相似,严重的会内外裂透。接下来详细描述产生裂缝主要的8点原因。
    (1)钢筋骨架不符合规定要求:
    a、 钢筋骨架整体刚度差,有漏焊、脱焊现象;双层钢筋之间的连接不牢固,骨架两端没有密缠;在插口成型碾压时,碾压力通过混凝土传力致钢筋骨架,碾压释放后,环向筋局部反弹,插口附近产生环裂。
    b、纵向钢筋长度不同、骨架插口端不平整,在插口碾压搓口时,纵向钢筋受力不均,脱模后由于钢筋回弹作用,钢筋复位,使插口处混凝土破坏产长短不一的环向裂缝;
    c 、骨架承口端不平整,与骨架的轴线不垂直,造成管体内上下混凝土保护层偏差,易产生管子弯曲,甚至开裂。
    d、 纵向钢筋直径偏细;在设计要求的碾压力下,整个钢筋骨架刚度不足,无法承受碾压力的作用,骨架变形下沉,造成管体破坏、甚至坍塌。
    e 、钢筋骨架尺寸不准,有椭圆度,致使保护层厚度不均,有的部位保护层太小,插口碾压时,碾压力通过混凝土传递到钢筋,碾压释放后环向筋局部反弹,产生插口附近出现环裂或部分环裂。此时应调整钢筋骨架直径至管子混凝土保护层厚度的合理尺寸。
    (2)脱外模时,提升外模的过程中未做到匀速,中途有停顿现象,再继续提升摩阻力增大,在停顿部位易出现拉裂,尤其是在脱外模终了时,混凝土和钢筋变形最大,尤其要小心。
    (3)脱内模或外模时,起吊的中心线与内、外模的中心线不重合,出现偏斜,碰撞管子。脱模区地面不平度较大,外模底托不平,脱模时管体周围间隙不匀,使管子局部受到摩擦力和水平力的作用,外模拉坏管体,产生裂缝。
    (4)采用单电葫芦脱模,随着钢丝绳的排列,脱模起始点与外模脱模至上部插口时,造成中心出现位移外模打口产生裂缝或破坏管口。
    (5)碾压盘侧面不光滑,内外模锥度未控制在3%以内,提拉碾压盘时受摩阻力较大,易将插口拉毛或拉裂。
    (6)钢模局部有弯曲会引起该部位经常产生裂缝;
    (7)成型机的机架水平度偏差及芯模、外模安装垂直度偏差较大,不能保证垂直;
    (8)蒸汽养护时,静停期短,混凝土的初期结构强度低,升温造成的结构破坏。裂缝的产生是以上所述的一种、多种或其它因素造成的,为消除和减少裂缝,应通过管子整个生产过程的严格控制来实现。
    2、表面粗糙、气孔、麻面等
    芯模振动工艺成型的混凝土管内、外表面难以避免气孔、麻面,只要麻面、气孔面积小于25mm2,深度小于5mm,数量每100cm2 上平均少于5~8 个小时,不会影响混管结构强度和使用耐久性。可在脱去外模后立即抹面整修。
    气孔、空腔多,影响混凝土强度,降低抗渗透性、增大吸水率,在腐蚀介质环境中,降低管道使用寿命。喂料与振动不协调,喂料速度过快,混凝土拌和合物不能同步受振液化、流动并充满模具,气泡还未排出就又喂入新一轮的混凝土。气泡附着在管模与混凝土的界面上脱模后出现大小不等的凹坑。
    应从下而上采取不同的喂料速度,下部稍快,从下向上逐渐减慢,要保证各层料都有足够的振动密实时间,一般来说,振动密实与喂料协调的情况下,管子下部气孔少,上部有少量小气孔。否则,管体将布满大小不等的气孔。
    为了提高管子的外观质量,管子脱模后应立即用水泥浆或1:2 水泥砂浆进行修补,将管子表面上的气孔、麻面填塞,抹浆面应均匀平整;日常生产中,应清理模具,要让管模内壁光滑;用优化的混凝土配合比;严格执行合理有效的喂料、成型制度。就能有效改善管子的外观质量。
    3、沉降
    管子脱外模后会发生沉降,如果混凝土用水量大,混凝土拌合物的稠度小,混凝土的初始结构强度低,导致混凝土下沉大,管子缩得多;吊运、脱模过程中操作不平稳,发生碰撞、冲击;地面不平及管子细长比过大等都可能加大管体沉降。管子有效长度L会超过负偏差的规定,为了便於用户施工,企业应统计管子的实际长度并在出厂证明书上明示。
    4、空腔
    混凝土拌合物的均匀性不好、料偏干、下料快、部分粗骨料的骨架空隙中未能填满水泥砂浆而形成的空洞。继续振动也不能调整已经形成的骨架结构。另外配合比不合理,水泥砂浆量偏少,没有足够的浆量填满粗骨料骨架中的空隙。
    5、外壁脱落
    脱外模后,管子插口段外表面混凝土从管子端部向下延伸,沿钢筋骨架界面大面积脱落,脱落部分外保护层的厚度大于设计值,究其原因有一下4点:
    (1)混凝土的水灰比过大,拌合物流动度超出设计要求,导致成型后的初期结构强度偏低;
    (2)骨架偏移,尤其是骨架尺寸偏小时,在管体上段外壁混凝土保护层厚度大大超出规定值;受振动密实时间短,其结构强度偏低,混凝土与钢筋的粘结力也低;
    (3)在蒸汽养护过程中混凝土的结构破坏,导致或加剧混凝土大面积脱落。
    (4)在喂承口料时,将工作区域内散落的混凝土集中投入管模内某个部位,分布不均匀,降低了局部混凝土的强度和密实度。
    二、水泥管芯模振动工艺的优缺点
    成型主机安置在地下,立式生产,钢模为整体内模与整体外模以及边模(两端模)结合在一起的封闭结构,用于密实的振动能量来自于大激振力整体中央振子,中央振子通过液压装置固定在内芯模上,可实现快速换模。成型过程是边喂料边振动,只用振动力一种作用力。在密闭结构中,有利于混凝土自由流动而密实,所以结构致密,混凝土强度高。
    芯模振动工艺比较适合生产直径在1000mm以上的管子,更适合生产顶进施工法用钢筋混凝土排水管,如果生产小口径管子布料速度需放慢,否则混凝土内空气很难快速排除,会造成管身混凝土不密实且管体容易出现大量的蜂窝、麻面。工艺缺点:由于采用干硬性混凝土,成型后立即脱去内外模,管子内外壁易产生粗糙拉痕,且光洁度不如离心管、悬辊管,尽管在地坑内成型,噪音还是很大。
    三、水泥管芯模振动工艺的产品质量效率
    芯模振动管因其工艺特点决定了不存在离心、悬辊生产的工艺质量问题,产品质量比较稳定,内外压等力学性能均高于同级别的离心管和悬辊管。尤其对于承插口、企口柔性接口管、钢承口管,生产利于承口处成型,所以芯模振动管一般好于离心管和悬辊管。
    芯模振动工艺同悬辊工艺一样,无论多大口径也是只需一次喂料成型。且由于内外模是整体模,组装快捷。制造大口径或超大口径管,对于离心和悬辊工艺来说,是很难做到的。尽管振动成型时间要比悬辊工艺长,对于φ2000mm的管,一般在25~30min,但是由于立即脱模、不受模具数量限制可连续长时间生产,且混凝土结构致密、蒸养时间短,而悬辊工艺不能立即脱模且需蒸养。
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