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悬辊机生产预应力管共性问题的解决方案
时间：2014-12-16|阅读：次
我厂用悬辊式水泥制管机生产三阶段承插式预应力管芯，经过十多年来的努力，现已能生产Φ800､1000､1200､1400､1600､1800､长5000mm的6种规格预应力管。工作压力0.4~0.6MPa。年生产能力20km左右。这些管材主要用于大中城市人民生产及工业生产输水。
近几年来，悬辊机制管发展很快，据不完全统计，全国已有几千家采用悬辊法生产钢筋混凝土管的厂家，下面就悬辊制管碰到的共性问题，谈谈我们的解决办法。
一、混凝土单位用水量及工作度的选择
悬辊管所用的混凝土是干硬性混凝土、成型中没有水份排出，因此，其配合比设计主要应从混凝土的抗渗要求出发。我们就是根据抗渗来选择单位用水量、水灰比和工作度的。单位用水量对管芯成型和产品质量有直接影响。根据我们多年的生产经验，水灰比为0.32~0.33时，单位用水量控制在175~185kg之间为宜，工作度控制在20~45秒。工作度可根据气温进行调整，冬季30~35秒，夏季20~25秒。工作度低于20秒，混凝土易粘辊，内壁表面不光，管芯在静停和养护过程中易塌。工作度高于45秒，管芯密实性较差，抗渗性不好，混凝土易离模、裂纹。有严重离模的也易塌。
二、单位水泥用量的选择
我们曾先后进行过每立方米混凝土水泥用量为430､500､550､600､650､750kg的试验，并对其中550､600kg的水泥用量分别进行了较长时间的生产比较，比较结果证明，这两种单位水泥用量都能满足设计强度要求，按经济原则我们选定了550kg/m3。生产比较的结果如表1所示。
三、水泥涵管模具转速的选择
水泥涵管模具转速的选择是一个比较复杂的问题，它涉及到混凝土的粘度、干硬度、物料粒径、模具自重、管芯长度和管轴直径等。根据试验和生产，水泥制管模具旋转产生的离心力，只要能使混凝土混合物附在模具上进行辊压，物料被带到模具内壁上不再下落，并能附着于模具内壁上旋转，即可认为该离心力满足了悬辊工艺的要求。经生产对比和资料分析，水泥管模具转速与管芯直径和管轴直径的关系如表2所示。
四、管芯成型加料
加料方法对管芯成型质量有很大影响。通过各种加料方法的对比，我们认为：
加料要连续，要从一端到另一端，不得停机待料，要注意管芯长度方向和环向方向的任何部位的料层厚度，厚度要一次加足，料层要均匀，超厚要适当。如果厚度不匀，厚的部位在辊压时模具就会产生剧烈的跳动，不但设备受损，而且已经成型的管芯也会因振动而破坏，而粒层薄的部位，辊压力不足，结构疏松，严格影响管芯的抗渗。为了保证加料质量，除要求操作人员要有熟练的加料技术外，在工艺设备上也应采取相应的技术措施。
五、承口制作
为了提高承口混凝土的密实度，我们认为：1. 混凝土的搅拌必须达到使用要求，并要按不同的气温保证承口混凝土的工作度；2. 在承口加料时，料层要薄，速度要慢，要保证承口处有畅通的排气通道。混合物进入承口的具体路线（如图所示）是：先从a→b→c→d，然后由cd→de逐渐向管身方向填充，并按同一路线使承口内部的空气排出，如果一开始加料就把bd、fg这段井口填满，那么后加的物料就不易进入cd部位，内部的空气也难以排出，最后在bd、ef部位就会产生蜂窝麻面。
六、喷水辊压
为了提高悬辊管内壁的平整度，在辊压阶段完成以前，可在内壁喷水辊压，但喷水量不宜过多，以免粘辊，在停车前还可在内壁洒点干河砂。这种方法对提高管内壁的光滑程度和平整度有明显效果。
近几年来，悬辊机制管发展很快，据不完全统计，全国已有几千家采用悬辊法生产钢筋混凝土管的厂家，下面就悬辊制管碰到的共性问题，谈谈我们的解决办法。
一、混凝土单位用水量及工作度的选择
悬辊管所用的混凝土是干硬性混凝土、成型中没有水份排出，因此，其配合比设计主要应从混凝土的抗渗要求出发。我们就是根据抗渗来选择单位用水量、水灰比和工作度的。单位用水量对管芯成型和产品质量有直接影响。根据我们多年的生产经验，水灰比为0.32~0.33时，单位用水量控制在175~185kg之间为宜，工作度控制在20~45秒。工作度可根据气温进行调整，冬季30~35秒，夏季20~25秒。工作度低于20秒，混凝土易粘辊，内壁表面不光，管芯在静停和养护过程中易塌。工作度高于45秒，管芯密实性较差，抗渗性不好，混凝土易离模、裂纹。有严重离模的也易塌。
二、单位水泥用量的选择
我们曾先后进行过每立方米混凝土水泥用量为430､500､550､600､650､750kg的试验，并对其中550､600kg的水泥用量分别进行了较长时间的生产比较，比较结果证明，这两种单位水泥用量都能满足设计强度要求，按经济原则我们选定了550kg/m3。生产比较的结果如表1所示。
| 混凝土配合比 | 水泥用量（kg/m3） | 砂率（%） | 管芯水压0.9MPa合格率（%） | 脱模强度（MPa） |
| 0.32:1.0:1.01:1.51 | 550 | 40 | 90 | 45~53 |
| 0.33:1.0:1.29:2.11 | 550 | 38 | 90 | 45~53 |
| 0.32:1.0:1.85:1.00 | 600 | 65 | 90 | 45~53 |
| 0.30:1.0:1.62:1.08 | 600 | 60 | 90 | 45~53 |
三、水泥涵管模具转速的选择
水泥涵管模具转速的选择是一个比较复杂的问题，它涉及到混凝土的粘度、干硬度、物料粒径、模具自重、管芯长度和管轴直径等。根据试验和生产，水泥制管模具旋转产生的离心力，只要能使混凝土混合物附在模具上进行辊压，物料被带到模具内壁上不再下落，并能附着于模具内壁上旋转，即可认为该离心力满足了悬辊工艺的要求。经生产对比和资料分析，水泥管模具转速与管芯直径和管轴直径的关系如表2所示。
四、管芯成型加料
加料方法对管芯成型质量有很大影响。通过各种加料方法的对比，我们认为：
加料要连续，要从一端到另一端，不得停机待料，要注意管芯长度方向和环向方向的任何部位的料层厚度，厚度要一次加足，料层要均匀，超厚要适当。如果厚度不匀，厚的部位在辊压时模具就会产生剧烈的跳动，不但设备受损，而且已经成型的管芯也会因振动而破坏，而粒层薄的部位，辊压力不足，结构疏松，严格影响管芯的抗渗。为了保证加料质量，除要求操作人员要有熟练的加料技术外，在工艺设备上也应采取相应的技术措施。
| 管径直径（mm） | 模具转速（转/分） | 管轴直径（mm） |
| Φ600×5000 | 127~135 | 190 |
| Φ800×5000 | 95~106 | 245 |
| Φ1000×5000 | 90~104 | 299 |
| Φ1200×5000 | 87~95 | 350 |
| Φ1400×5000 | 80~87 | 350 |
| Φ1600×5000 | 75~83 | 426 |
| Φ1800×5000 | 72~80 | 426 |
五、承口制作
为了提高承口混凝土的密实度，我们认为：1. 混凝土的搅拌必须达到使用要求，并要按不同的气温保证承口混凝土的工作度；2. 在承口加料时，料层要薄，速度要慢，要保证承口处有畅通的排气通道。混合物进入承口的具体路线（如图所示）是：先从a→b→c→d，然后由cd→de逐渐向管身方向填充，并按同一路线使承口内部的空气排出，如果一开始加料就把bd、fg这段井口填满，那么后加的物料就不易进入cd部位，内部的空气也难以排出，最后在bd、ef部位就会产生蜂窝麻面。
六、喷水辊压
为了提高悬辊管内壁的平整度，在辊压阶段完成以前，可在内壁喷水辊压，但喷水量不宜过多，以免粘辊，在停车前还可在内壁洒点干河砂。这种方法对提高管内壁的光滑程度和平整度有明显效果。
