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水泥涵管机制作涵管的生产工艺
时间：2015-03-09|阅读：次
水泥涵管机制作涵管的工艺是保证涵管质量的关键工序，一般分为4个阶段：①浇灌投料阶段，这一阶段主要是将拌和好的混凝土采用机械或人工的方法投入到慢速旋转的水泥涵管模具内；②均匀布料阶段，混凝土借助于离心力作用，均匀分在水泥涵管模具内，并开始慢慢密实成型，防止混凝土离析；③中速阶段，即由慢速向快速过渡的中间阶段，防止涵管模具由于加速过快从托轮上脱离，引起安全事故；④密实成型阶段，混凝土在较大的离心力作用下，进一步密实，直到达到理想的密实状态和预期的强度。
由引可见，涵管成型的质量好坏，决定于涵管模具的转速，当转速过低时，混凝土内部空隙难被水泥浆充填密实，易形成麻面，混凝土强度难以达到要求，且涵管渗漏而引起内部钢筋锈蚀。当转速过高时，混凝土在较大的离心力作用下，易发生离析现象，混凝土粗骨料富集于涵管外壁，水泥砂浆富集于涵管内壁，引起内壁的混凝土因无粗骨料，而使强度偏低，因此应根据混凝土的和易性及钢筋的间距控制托轮每个阶段的转速、离心的时间，尽可能地即要保证涵管混凝土密实，又要尽可能地减少混凝土的离析分层，推荐的离心成型参数见表1。
注：表中转速指离心机托轮的转速，托轮的直径为600mm。
蒸汽养护也是非常重要的一个环节，为了提高生产效率，加快涵管模具的周转，目前常用蒸汽湿热养护的方法。蒸汽湿热养护方法共分为4个阶段，即预养、升温、恒温、降温，各阶段的温度、时间、升温速度、降温速度见表2。
注：①升温阶段温度项吕的2个温度分别为第1h和第2h后需达到的温度；②各阶段的温度是指介质的平均温度。
1）预养：静停，使混凝土获得初始强度，这种初始强度有利于抵抗升温过程中混凝土结构的裂缝的产生和发展，预养的时间取决于混凝土的品种及当时室外气温的高低。一般水混的等级越高，而且混凝土的干硬度越高，则水泥涵管的预养时间就越短；室外气温高，水泥涵管预养时间短，混凝土的预养时间波动较大，一般为1～3h。
2）升温：当水泥涵管的混凝土达到一定的初始强度后，即放入养护池进行湿热养护，由于处于硬化中的混凝土，温度在50℃～60℃时，其热膨胀显著增大，因此升温时应采用阶段式升温，即在较低温度（35℃～40℃或45℃～50℃）时便安排一段等温养护时间，待水泥涵管获得一定的结构强度后，再加快升温，这可使混凝土强度发展较好，最大变形或残余变形也都较小，为防止温度应力造成的裂缝，应尽量使升温缓慢而均匀。
3）恒温：恒温温度视水泥品种而异，并与混凝土的配合比及成型工艺等因素密切相关，普通硅酸盐水泥的恒温温度为80℃±5℃，矿渣或火山灰水泥的恒温温度为95℃±5℃，这一阶段对于普通硅酸盐水泥制品主要控制恒温时间与恒温温度，混凝土恒温养护时的温度越高，混凝土强度发展越快，但由于混凝土膨胀变形，而使后期强度损失越多，混凝土恒温养护时间越长，混凝土强度增长越高，但对每一恒温温度存在着一个临界恒温时间，越过临界时间，强度不再增长，甚至还要产生强度回降；对矿渣水泥制品不存在临界限性的问题，所以可提高养护温度并缩短养护时间。普通水泥混凝土往往要求其恒温温度不超过75℃～85℃，对于其水灰比较大的塑性混凝土或脱模养护的混凝土，则尤其严加限制恒温温度不得过高，普通水泥混凝土的升温及恒温时间是互相影响的，在不改变总养护时间的前提下，适当减少恒温时间，并相应延长升温时间较为有利。
4）降温：降温阶段要十分注意温度应力引起的裂缝和温度梯度引起的水分大量蒸发，以免造成方向性通路，引起混凝土的干缩。
水泥制品经过湿蒸养生脱模后，还应继续浇水养护5～6天以此来补强。表3为自然养护的浇水次数。
注：①A为阴影下，B为日光照射下；②气温系当日中午的标准气温。
由引可见，涵管成型的质量好坏，决定于涵管模具的转速，当转速过低时，混凝土内部空隙难被水泥浆充填密实，易形成麻面，混凝土强度难以达到要求，且涵管渗漏而引起内部钢筋锈蚀。当转速过高时，混凝土在较大的离心力作用下，易发生离析现象，混凝土粗骨料富集于涵管外壁，水泥砂浆富集于涵管内壁，引起内壁的混凝土因无粗骨料，而使强度偏低，因此应根据混凝土的和易性及钢筋的间距控制托轮每个阶段的转速、离心的时间，尽可能地即要保证涵管混凝土密实，又要尽可能地减少混凝土的离析分层，推荐的离心成型参数见表1。
表1 推荐的离心成型参数
| 管径/mm | 投料次数 | 投料 | 慢速 | 中速 | 快速 | ||||
| 转速/r/min | 时间/min | 转速/r/min | 时间/min | 转速/r/min | 时间/min | 转速/r/min | 时间/min | ||
| 350～600 | 1 | 80～120 | 2～4 | 120～170 | 1～2 | 150～250 | 2～5 | 350～400 | 9～15 |
| 700～900 | 1 | 80～110 | 3～6 | 120～170 | 2～4 | 200～280 | 3～5 | 350～400 | 16～24 |
| 1000以上 | 1～2 | 80～110 | 5～7 | 120～170 | 4～5 | 200～280 | 4～5 | 350～400 | 25～35 |
注：表中转速指离心机托轮的转速，托轮的直径为600mm。
蒸汽养护也是非常重要的一个环节，为了提高生产效率，加快涵管模具的周转，目前常用蒸汽湿热养护的方法。蒸汽湿热养护方法共分为4个阶段，即预养、升温、恒温、降温，各阶段的温度、时间、升温速度、降温速度见表2。
表2 水泥管蒸汽湿热养护各阶段温度、时间控制表
| 涵管规格/mm | 静置时间/h | 升温 | 恒温 | 降温 | |||
| 时间/h | 温度/℃ | 时间/h | 温度/℃ | 时间/h | 温度/℃ | ||
| 400～500 | 1.5～5 | 2 | 50～85 | 3 | 85 | 0.5 | 45 |
| 600～900 | 1.5～5 | 2 | 50～85 | 3.5 | 85 | 0.5 | 45 |
| 1000～1350 | 1.5～5 | 2 | 50～85 | 4 | 85 | 0.5 | 45 |
注：①升温阶段温度项吕的2个温度分别为第1h和第2h后需达到的温度；②各阶段的温度是指介质的平均温度。
1）预养：静停，使混凝土获得初始强度，这种初始强度有利于抵抗升温过程中混凝土结构的裂缝的产生和发展，预养的时间取决于混凝土的品种及当时室外气温的高低。一般水混的等级越高，而且混凝土的干硬度越高，则水泥涵管的预养时间就越短；室外气温高，水泥涵管预养时间短，混凝土的预养时间波动较大，一般为1～3h。
2）升温：当水泥涵管的混凝土达到一定的初始强度后，即放入养护池进行湿热养护，由于处于硬化中的混凝土，温度在50℃～60℃时，其热膨胀显著增大，因此升温时应采用阶段式升温，即在较低温度（35℃～40℃或45℃～50℃）时便安排一段等温养护时间，待水泥涵管获得一定的结构强度后，再加快升温，这可使混凝土强度发展较好，最大变形或残余变形也都较小，为防止温度应力造成的裂缝，应尽量使升温缓慢而均匀。
3）恒温：恒温温度视水泥品种而异，并与混凝土的配合比及成型工艺等因素密切相关，普通硅酸盐水泥的恒温温度为80℃±5℃，矿渣或火山灰水泥的恒温温度为95℃±5℃，这一阶段对于普通硅酸盐水泥制品主要控制恒温时间与恒温温度，混凝土恒温养护时的温度越高，混凝土强度发展越快，但由于混凝土膨胀变形，而使后期强度损失越多，混凝土恒温养护时间越长，混凝土强度增长越高，但对每一恒温温度存在着一个临界恒温时间，越过临界时间，强度不再增长，甚至还要产生强度回降；对矿渣水泥制品不存在临界限性的问题，所以可提高养护温度并缩短养护时间。普通水泥混凝土往往要求其恒温温度不超过75℃～85℃，对于其水灰比较大的塑性混凝土或脱模养护的混凝土，则尤其严加限制恒温温度不得过高，普通水泥混凝土的升温及恒温时间是互相影响的，在不改变总养护时间的前提下，适当减少恒温时间，并相应延长升温时间较为有利。
4）降温：降温阶段要十分注意温度应力引起的裂缝和温度梯度引起的水分大量蒸发，以免造成方向性通路，引起混凝土的干缩。
水泥制品经过湿蒸养生脱模后，还应继续浇水养护5～6天以此来补强。表3为自然养护的浇水次数。
表3 自然养护的浇水次数
| 不同温度时的浇水次数 | |||||||
| 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | ||||
| A | B | A | B | A | B | A | B |
| 2 | 3 | 4 | 6 | 6 | 9 | 8 | 12 |
注：①A为阴影下，B为日光照射下；②气温系当日中午的标准气温。
