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钢筋混凝土排水管生产技术现状及发展趋势

来源:www.cqztgjgs.com         发布时间:2023-08-28
  一、钢筋混凝土排水管生产技术现状。
  近年来,随着城市规模的不断扩大和污水处理工程的大力建设,国家投入了大量资金进行市政建设和改造,排水管行业的形势应该说是非常好的。随着管材生产、质量和规格的发展,钢筋混凝土排水管的生产技术也有了很大的进步。从20世纪50年代到60年代,我们的制管技术主要是人工振动技术。从20世纪60年代到70年代,离心技术逐渐占据地位。当时行业标准JC130-67主要是基于离心技术制定的。上世纪七八十年代,挂辊技术开始被国人接受。当时,离心法和挂辊法成为两种主要的制管技术。20世纪80年代后期以来,随着改革发展,我国与国外先进国家的制管技术交流日益频繁,逐步从国外引进了十几条径向挤压制管和芯模振动制管的先进生产线,提高了排水管的生产技术。目前可以说国外的制管工艺国内都有。这在其他水泥制品行业是不多见的。下面简单介绍一下各种制管工艺的现状。
  (1)离心制管工艺

  离心制管的原理是在成型过程中,管模和混凝土在离心机上以一定的转速旋转,混凝土在离心力的作用下分布在管模的内表面。在高速离心过程中,多余的水被排出,从而形成致密的混凝土结构。离心制管技术是20世纪初澳大利亚人休姆发明的,所以国外把离心管叫做休姆管。这项技术由于发明较早,设备简单,操作容易,很早就得到广泛应用。像澳大利亚、日本、印度等外国。将其作为一种主要的制管工艺,尤其是离心工艺应用广泛的日本,各种离心工艺产品都有相应的标准。我国也是较早采用离心技术的国家,离心技术在我国广泛应用于制杆、制桩、制管行业。就排水管行业而言,几乎60%的企业都有离心制管工艺生产线。近年来,随着柔性接口管道的广泛使用,离心技术在国内设备中更加普及。因为用这种工艺制造的管材具有以下优点:①外观质量好;(2)管道和接口尺寸是否正确;③管材的强度高;④良好的抗渗性。但这种工艺也存在一些问题,如离心成型后管内会有较多的浮浆,不仅污染环境,而且浪费原材料。如果内壁附着的浮浆没有及时清理干净,也会影响管道的强度和内壁的光滑度。常规管体清理的浮浆有两种处理方式:一种是将粗细骨料掺入浮浆中制成低标号水泥制品,但由于其标号低,市场不好;其次,将浮浆输入沉淀池,沉淀后排出上层清水,定期挖下面的泥沙。但由于水泥是水硬性胶结材料,挖起来费时费力。国外在离心混凝土中掺入各种絮凝剂,使浮浆中的水泥与之结合,附着在管壁内侧,离心后清水从管体内排出,效果较好,但国外产品价格较高。

水泥排水管

目前,我国已经开始重视这个问题,一些单位已经开始研制适合我国国情的絮凝剂。此外,离心系统的自动控制也须解决,这关系到产品的质量。这个问题在管桩离心机中已经解决,在排水离心机中也应该解决。

  (2)挂辊制管工艺
  悬浮辊制管是悬浮辊压管的简称。原理是悬挂式制管机的主轴由电机带动以一定速度旋转,同时通过挡圈与主轴之间的摩擦力带动插入主轴的管模旋转。放入管模中的混凝土材料在离心力的作用下均匀分布在管模的内壁上。当混凝土材料的厚度超过管模的挡圈时,受到滚筒压力,混凝土在滚筒压力下逐渐密实。同时,由于混凝土表面不平整,管模转动时会产生振动,也有助于混凝土的密实。因此,挂辊成型在离心力、辊压和振动力的共同作用下,使混凝土密实。这项技术Z早于20世纪40年代由Roquera公司采用。这种工艺由于设备结构简单,操作方便,生产中使用硬质混凝土,不污染环境,外压高,自20世纪80年代提出以来得到了广泛应用。目前,我国约有一半的制管企业拥有悬辊生产线。但是,经过20多年的生产实践,我们发现挂辊制管也存在一些技术难点:
  ①进料厚度难以掌握。制管时,进料须超厚,即混凝土厚度超过管模护环才能得到轧制压力。一般要求成品管超厚2 mm到3 mm,很难掌握。此外,由于管模使用过程中挡圈磨损,壁厚误差较大,一直是以往排水管抽检中的突出问题。(2)对钢筋骨架要求严格。管道成型时,混凝土受到很大的机械碾压压力,对骨架也形成相当大的扭转力。如果用手捆绑骨架,容易造成骨架变形、散架,影响管体的结构强度。因此,悬挂滚筒管须采用滚焊骨架。(3)管承口制作难度大,管体以碾压为主。当插座有内模时,这里就不卷了。如果直接滚压成型,工作面的尺寸和平整度将难以满足橡胶圈接口的要求。因此,采用挂辊工艺很难制造柔性接口管。
  由于这些原因,挂辊技术在新建的钢筋混凝土排水管生产线上很少使用。
  (3)立式径向挤压制管工艺
  立式径向挤压制管技术是以麦克拉肯公司为代表的一种制管技术。它通过旋转和提升移动的辊头来挤压混凝土。这种制管技术的特点是:①生产效率高。与离心、悬辊制管工艺相比,单机生产效率Z高,如直径600mm、长2.5m的钢筋混凝土管,每根管成型只需2 ~ 3分钟;②模具占用少。由于生产中使用硬质混凝土,管材成型后可立即脱模,生产中占用的管模数量以满足周转为准,一般只需3 ~ 5个;(3)由于使用坚硬的混凝土,所以无浮浆,对环境环保;④生产过程中噪声很低,噪声值在标准允许范围内;⑤管体和接口尺寸正确,适用于直径小于1200mm的柔性接口管。
  而立式径向挤压制管对钢骨架要求较高,骨架须采用滚焊成型。否则成型时会因局部过度扭转而损坏骨架,成套设备进口价格过高,只有少数企业能够承受。一些制造商开发了国产设备。
  (4)垂直振动制管工艺
  垂直振动制管技术可分为:附着振动器振动成型、振动台振动成型、插入式振动成型和芯模振动成型。前三种立式振动设备国内专业厂家都可以生产,价格更便宜,应用更广泛,尤其是插入式振动技术。目前国内很多大口径排水管都采用这种技术,但是生产效率低。芯模振动技术是以丹麦Pederhab公司为代表的一种制管技术。其模具分为内模和外模,利用内模(振动芯模)作为振源,使坚硬的混凝土在均匀的大振动力下振动密实,使混凝土获得高强度。目前国内引进Z多的排水管生产线是芯模振动技术。它Z大的优点是管材生产效率高,可以生产异形管件,特别适合制作直径1350 mm以上的大口径管材,但生产时噪音大,进口价格太贵。目前国内厂商已成功开发芯模振动设备,设备投资有望降低。