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1、水泥管生产工艺特点及优缺点 离心工艺离心工艺作业时，根据一般离心原理可知，钢模及其模内的混凝土要 受到离心力的作用。同时，由于模具跑轮和离心机托轮磨损引起的振 动或模具高速旋转脱离离心机而产生的冲击振动，使混凝土受到振动 力作用，这种振动力在一定限度内有利于混凝土的密实。可见，离心 工艺制管混凝土受到离心力和振动力两种作用力，当然离心力是主要 作用力。由于混凝土中石、砂、水泥或其它细粉粒子质量的不同，所受离心力 大小不同，沉降速度也就不同。石子质量最大，所受离心力最大，沉 降也就最快；砂子次之；水泥和其它细粉粒子质量最小，所受离心力 最小，沉降也就最慢。这样势必造成靠外壁是混凝土层，中间是水泥
2、 砂浆层，内壁是水泥浆层和浮浆层，即形成分层结构，称外分层。同 时水泥粒子也要沉降往外移，混凝土中的多余水分和空气被挤出；随 着离心作业的继续进行，粗骨料间的水泥浆继续沉降，水泥颗粒便从 中分离出来，在粗骨料表面上形成一层水膜，称内分层。可见，离心 工艺（力）使混凝土形成内、外分层结构。离心产生的内外分层结构比匀质混凝土强度低，且伴随着水分的离析 排出在混凝土内部留下无数垂直于管壁的毛细孔道；同时由于采用塑 性混凝土，属湿法生产，在离心机高速旋转中，易造成合缝处跑浆、 跑水。因此，伴随着离心过程，不仅有密实度和强度提高的一面，还 有分层结构造成整体混凝土强度和抗渗性降低的一面。实际生产中常 常
3、因离心工艺制度或混凝土配合比等因素，产生严重分层，尤其是水 泥砂浆层几乎全部是砂层（砂子），混凝土强度非常低、抗渗性极差。 而分层是随着混凝土的密实过程产生的，是工艺因素，无法从根本上 避免。从离心管的外观质量来看，具有外观漂亮，内壁光洁，管子尺寸精度 尤其是内径容易控制等优点，但是离心工艺还存在许多缺点：（1）使用塑性混凝土，离心成型时有废浆废液排出，不利于安全文 明生产，且同等级混凝土消耗水泥量大；（2）对于承插口管，需二次以上喂料成型，中途需停车排浆，不利 于快速生产。（3）离心时所产生的噪音大；（4）对水泥的要求高，其沁水性能严重影响离心质量，尤其是内壁， 常常出现一层较厚的，粘稠的水
4、泥浆层，非常难看；（5）高速离心过程中，因种种原因产生的钢模跳动，若处理不当， 会飞出离心机，即造成“飞车”，存在较大的安全隐患。2 悬辊工艺 悬辊制管首先是混凝土混合料受到离心力作用而使其粘附在管模内 壁，完成布料。因此离心力不宜太大，以混凝土能克服自重越过最高 点而沿模壁均匀布料为宜。其次，当料层厚度超过管模挡圈时，混凝 土混合料开始受到辊压力的作用，同时，因喂料的厚薄不均产生振动， 即受到振动力的作用，这种振动力在一定范围内有利于混凝土混合料 的均匀分布与振动密实。因此，悬辊工艺制管混凝土受到离心力，辊 压力和振动力三种作用力，当然辊压力是主要作用力。由于辊压力的 方向为径向，从根本上改
5、变了离心工艺（力）切向产生结构的弊端。悬辊制管由于采用干硬性混凝土，靠辊压力密实成型，且混凝土坍落 度为零，水灰比小，所以混凝土强度较高，同等级混凝土消耗水泥量 小；为干法生产工艺，无废浆废液排出，改善了工人的劳动条件，利 于安全文明生产；制管时所产生的噪音比离心工艺的低；由于管模套 置于辊轴，避免了离心工艺的“飞车”，安全性比离心工艺大，生产效 率较高。工艺缺点：尽管使用干硬性混凝土、干法生产，但是为卧式 生产，决定了不能立即脱模，模具占用时间长，不利于同一规格管短 时间内大批量生产；承插口、企口管的承口处混凝土只能靠侧压力挤 压成型，而不能靠辊压力直接辊压成型，所以用悬辊工艺制作承插口 和
6、企口管时承口处混凝土密实效果较差；在喂料成型管端部时，落在 挡圈上的混凝土料部分溅出，部分受到辊压或碾压力的作用，被碾碎 碾干飞出，造成尘土飞扬，环境污染。3 芯模振动工艺 成型主机安置在地下，为立式生产，钢模为整体内芯模与整体外模以 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紧定在内芯模上， 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。 由于振动力无方向性且强大，有利于混凝土自由流动而互相填充空 隙，所以结构致密，混凝土强度高。在我国相对于离心、悬辊工艺，芯模振动是一种机械化、自动化程度 较高的新工艺，尽管起步
7、晚，但它却以其特殊优点，越来越受到制管 行业的重视和青睐。（1）地下封闭立式成型，地面控制，彻底改变了离心、悬辊工艺地 面卧式生产的种种不利因素，生产环境、工作环境得到大大改善，工 人劳动强度低，利于安全文明生产；（2）采用干硬性混凝土，为干法生产工艺，坍落度为零，水灰比小 高频振动使混凝土强度高；（3）内芯模高频整体振动，使混凝土混合料振动得充分、均匀，密 实度极高，特别适合于顶管的生产；（4）成型后可立即脱模去内外模，每种口径只需一套模具，模具投 资费用大大减少；（5）不需蒸汽养护，可罩上塑料薄膜，利用水泥的水化热，进行保湿、保温养护，24h后即可吊运至露天堆场；（6）振动的频率、振幅和激
8、振力可以根据生产不同大小的管子方便 的进行调整；（7）由于是立式振动成型，能成型特大口径的管子，且只要作相应 配置，可成型异型管子，能满足产品多样化生产，如可生产检查井、 箱涵、带底座管以及防腐内衬管等等；（8）因立式生产，喂料时混凝土不必像离心工艺和悬辊工艺卧式生 产那样由内向外完全穿越钢筋骨架，所以混凝土料受钢筋螺距的影响 小，因此一定配钢筋且满足相关条件下能尽量选用细直径钢筋，减小 裂缝宽度或推迟裂缝的出现，即能适应小螺距密配筋的生产；（9）因立式生产，承口置于下部，所以适合于承插口、企口管的生 产，彻底改变了卧式生产承口强度低的工艺因素；（10）生产效率较高，可确保大工程以及应急工程对管材的需求；（11）工艺及设备先进决定了产品质量好且稳定，内外模保证了管子 的内径和外径尺寸精确，高质量的管子可延长其使用寿命，具有长期 的经济效益和环保的社会效益。工艺缺点：（1）由于采用干硬性混 凝土，干法生产，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。（2）尽管在地坑内成型，还是 伴有噪音产生。
水泥管生产工艺特点及优缺点
