鋼筋混凝土排水管生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
來(lái)源：www.fiotscd.cn 發(fā)布時(shí)間：2023-08-28
一、鋼筋混凝土排水管生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀。
近年來(lái)，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和污水處理工程的大力建設(shè)，國(guó)家投入了大量資金進(jìn)行市政建設(shè)和改造，排水管行業(yè)的形勢(shì)應(yīng)該說(shuō)是非常好的。隨著管材生產(chǎn)、質(zhì)量和規(guī)格的發(fā)展，鋼筋混凝土排水管的生產(chǎn)技術(shù)也有了很大的進(jìn)步。從20世紀(jì)50年代到60年代，我們的制管技術(shù)主要是人工振動(dòng)技術(shù)。從20世紀(jì)60年代到70年代，離心技術(shù)逐漸占據(jù)地位。當(dāng)時(shí)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC130-67主要是基于離心技術(shù)制定的。上世紀(jì)七八十年代，掛輥技術(shù)開(kāi)始被國(guó)人接受。當(dāng)時(shí)，離心法和掛輥法成為兩種主要的制管技術(shù)。20世紀(jì)80年代后期以來(lái)，隨著改革發(fā)展，我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的制管技術(shù)交流日益頻繁，逐步從國(guó)外引進(jìn)了十幾條徑向擠壓制管和芯模振動(dòng)制管的先進(jìn)生產(chǎn)線，提高了排水管的生產(chǎn)技術(shù)。目前可以說(shuō)國(guó)外的制管工藝國(guó)內(nèi)都有。這在其他水泥制品行業(yè)是不多見(jiàn)的。下面簡(jiǎn)單介紹一下各種制管工藝的現(xiàn)狀。
(1)離心制管工藝
離心制管的原理是在成型過(guò)程中，管模和混凝土在離心機(jī)上以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，混凝土在離心力的作用下分布在管模的內(nèi)表面。在高速離心過(guò)程中，多余的水被排出，從而形成致密的混凝土結(jié)構(gòu)。離心制管技術(shù)是20世紀(jì)初澳大利亞人休姆發(fā)明的，所以國(guó)外把離心管叫做休姆管。這項(xiàng)技術(shù)由于發(fā)明較早，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，很早就得到廣泛應(yīng)用。像澳大利亞、日本、印度等外國(guó)。將其作為一種主要的制管工藝，尤其是離心工藝應(yīng)用廣泛的日本，各種離心工藝產(chǎn)品都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也是較早采用離心技術(shù)的國(guó)家，離心技術(shù)在我國(guó)廣泛應(yīng)用于制桿、制樁、制管行業(yè)。就排水管行業(yè)而言，幾乎60%的企業(yè)都有離心制管工藝生產(chǎn)線。近年來(lái)，隨著柔性接口管道的廣泛使用，離心技術(shù)在國(guó)內(nèi)設(shè)備中更加普及。因?yàn)橛眠@種工藝制造的管材具有以下優(yōu)點(diǎn):①外觀質(zhì)量好；(2)管道和接口尺寸是否正確；③管材的強(qiáng)度高；④良好的抗?jié)B性。但這種工藝也存在一些問(wèn)題，如離心成型后管內(nèi)會(huì)有較多的浮漿，不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)原材料。如果內(nèi)壁附著的浮漿沒(méi)有及時(shí)清理干凈，也會(huì)影響管道的強(qiáng)度和內(nèi)壁的光滑度。常規(guī)管體清理的浮漿有兩種處理方式:一種是將粗細(xì)骨料摻入浮漿中制成低標(biāo)號(hào)水泥制品，但由于其標(biāo)號(hào)低，市場(chǎng)不好；其次，將浮漿輸入沉淀池，沉淀后排出上層清水，定期挖下面的泥沙。但由于水泥是水硬性膠結(jié)材料，挖起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。國(guó)外在離心混凝土中摻入各種絮凝劑，使浮漿中的水泥與之結(jié)合，附著在管壁內(nèi)側(cè)，離心后清水從管體內(nèi)排出，效果較好，但國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格較高。
目前，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始重視這個(gè)問(wèn)題，一些單位已經(jīng)開(kāi)始研制適合我國(guó)國(guó)情的絮凝劑。此外，離心系統(tǒng)的自動(dòng)控制也須解決，這關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。這個(gè)問(wèn)題在管樁離心機(jī)中已經(jīng)解決，在排水離心機(jī)中也應(yīng)該解決。
(2)掛輥制管工藝
懸浮輥制管是懸浮輥壓管的簡(jiǎn)稱。原理是懸掛式制管機(jī)的主軸由電機(jī)帶動(dòng)以一定速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)擋圈與主軸之間的摩擦力帶動(dòng)插入主軸的管模旋轉(zhuǎn)。放入管模中的混凝土材料在離心力的作用下均勻分布在管模的內(nèi)壁上。當(dāng)混凝土材料的厚度超過(guò)管模的擋圈時(shí)，受到滾筒壓力，混凝土在滾筒壓力下逐漸密實(shí)。同時(shí)，由于混凝土表面不平整，管模轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，也有助于混凝土的密實(shí)。因此，掛輥成型在離心力、輥壓和振動(dòng)力的共同作用下，使混凝土密實(shí)。這項(xiàng)技術(shù)Z早于20世紀(jì)40年代由Roquera公司采用。這種工藝由于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)中使用硬質(zhì)混凝土，不污染環(huán)境，外壓高，自20世紀(jì)80年代提出以來(lái)得到了廣泛應(yīng)用。目前，我國(guó)約有一半的制管企業(yè)擁有懸輥生產(chǎn)線。但是，經(jīng)過(guò)20多年的生產(chǎn)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)掛輥制管也存在一些技術(shù)難點(diǎn):
①進(jìn)料厚度難以掌握。制管時(shí)，進(jìn)料須超厚，即混凝土厚度超過(guò)管模護(hù)環(huán)才能得到軋制壓力。一般要求成品管超厚2 mm到3 mm，很難掌握。此外，由于管模使用過(guò)程中擋圈磨損，壁厚誤差較大，一直是以往排水管抽檢中的突出問(wèn)題。(2)對(duì)鋼筋骨架要求嚴(yán)格。管道成型時(shí)，混凝土受到很大的機(jī)械碾壓壓力，對(duì)骨架也形成相當(dāng)大的扭轉(zhuǎn)力。如果用手捆綁骨架，容易造成骨架變形、散架，影響管體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此，懸掛滾筒管須采用滾焊骨架。(3)管承口制作難度大，管體以碾壓為主。當(dāng)插座有內(nèi)模時(shí)，這里就不卷了。如果直接滾壓成型，工作面的尺寸和平整度將難以滿足橡膠圈接口的要求。因此，采用掛輥工藝很難制造柔性接口管。
由于這些原因，掛輥技術(shù)在新建的鋼筋混凝土排水管生產(chǎn)線上很少使用。
(3)立式徑向擠壓制管工藝
立式徑向擠壓制管技術(shù)是以麥克拉肯公司為代表的一種制管技術(shù)。它通過(guò)旋轉(zhuǎn)和提升移動(dòng)的輥頭來(lái)擠壓混凝土。這種制管技術(shù)的特點(diǎn)是:①生產(chǎn)效率高。與離心、懸輥制管工藝相比，單機(jī)生產(chǎn)效率Z高，如直徑600mm、長(zhǎng)2.5m的鋼筋混凝土管，每根管成型只需2 ~ 3分鐘；②模具占用少。由于生產(chǎn)中使用硬質(zhì)混凝土，管材成型后可立即脫模，生產(chǎn)中占用的管模數(shù)量以滿足周轉(zhuǎn)為準(zhǔn)，一般只需3 ~ 5個(gè)；(3)由于使用堅(jiān)硬的混凝土，所以無(wú)浮漿，對(duì)環(huán)境環(huán)保；④生產(chǎn)過(guò)程中噪聲很低，噪聲值在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)；⑤管體和接口尺寸正確，適用于直徑小于1200mm的柔性接口管。
而立式徑向擠壓制管對(duì)鋼骨架要求較高，骨架須采用滾焊成型。否則成型時(shí)會(huì)因局部過(guò)度扭轉(zhuǎn)而損壞骨架，成套設(shè)備進(jìn)口價(jià)格過(guò)高，只有少數(shù)企業(yè)能夠承受。一些制造商開(kāi)發(fā)了國(guó)產(chǎn)設(shè)備。
(4)垂直振動(dòng)制管工藝
垂直振動(dòng)制管技術(shù)可分為:附著振動(dòng)器振動(dòng)成型、振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)成型、插入式振動(dòng)成型和芯模振動(dòng)成型。前三種立式振動(dòng)設(shè)備國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)廠家都可以生產(chǎn)，價(jià)格更便宜，應(yīng)用更廣泛，尤其是插入式振動(dòng)技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)很多大口徑排水管都采用這種技術(shù)，但是生產(chǎn)效率低。芯模振動(dòng)技術(shù)是以丹麥Pederhab公司為代表的一種制管技術(shù)。其模具分為內(nèi)模和外模，利用內(nèi)模(振動(dòng)芯模)作為振源，使堅(jiān)硬的混凝土在均勻的大振動(dòng)力下振動(dòng)密實(shí)，使混凝土獲得高強(qiáng)度。目前國(guó)內(nèi)引進(jìn)Z多的排水管生產(chǎn)線是芯模振動(dòng)技術(shù)。它Z大的優(yōu)點(diǎn)是管材生產(chǎn)效率高，可以生產(chǎn)異形管件，特別適合制作直徑1350 mm以上的大口徑管材，但生產(chǎn)時(shí)噪音大，進(jìn)口價(jià)格太貴。目前國(guó)內(nèi)廠商已成功開(kāi)發(fā)芯模振動(dòng)設(shè)備，設(shè)備投資有望降低。
