芯模振动制管工艺与径向挤压制管工艺对比分析.doc

芯模振动制管工艺与径向挤压制管工艺对比分析 褚建中 （） 摘 要：关键词： 0 前言 我国生产混凝土排水管已有120多年的历史。排水管产品的性能和生产工艺技术也不断发展，由最简单的浇捣成型发展为多种制管工艺并存的生产方式。 按现有排水管的成型原理，主要可分为：离心成型（离心工艺）悬辊工艺、挤压成型（径向挤压工艺）振动成型（芯模振动、附壁式振动、插入振捣）。 由于产品质量、生产效率、生产成本、劳动强度等诸多方面，芯模振动、径向挤压等先进制管工艺重视芯模振动径向挤压工艺技术、装备进行。 1工艺原理及特性 芯模振动1.1.1 芯模振动 芯模振动工艺是内、外模垂直竖立于地坑内的底托盘上，通过圆周运动的布料装置把混凝土浇入内、外管模中间，安装于内模中的高频振动器通过涨紧连接环传递激振力由内模传递管模中的混凝土混合料强大的高频振动力，混合料液化充满模型排出空气，密实一般管道成型承口在下，插口在上，底托盘承口成型的模具，管子上端配有定型插口盘，插口盘形状管道插口模具形状，管身振动密实成型，专用装置碾压搓动插口盘使管道插口部分密实成型。 混凝土混合，组份颗粒在高频冲击力作用下，悬浮和液化，混合原凝聚被破坏，水泥颗粒在撞击过程中，胶凝体表面一定程度的脱落，使原有混内的胶凝体数量和胶凝体表面积增加，芯模振动制管工艺可以提高管的密实度和强度。芯模振动制管工艺的环向高频振动成型原理，管成型时采用干硬性混凝土，成型后立即脱模。 芯模振动制管工艺由丹麦Pedershaab公司首创，是一种机械化、自动化程度较高的生产工艺方式，我国上世纪80年代引进该生产工艺装备，由于装备造价及其它条件，没有得到很好的推广，直近67年，在我国制管行业得到了大量的应用。 1.1.芯模振动制管工艺主要具有以下优点 地下封闭立式成型自动控制，相对离心、悬辊等工艺的生产条件，工作环境得到了改善，工人劳动强度低，有利于安全文明生产 （2）采用干法生产，一般混凝土的工作度为2060s，芯模高频整体振动使混凝土密实度极高，产品质量得到保障，与其它工艺相比，可减少原材料成本。 成型后可立即脱去内外模，每种口径只需套模具，保证了每根管子内外径尺寸精度一致，且大大减少模具投资费用 （4）一般气温在20℃以上不需蒸汽养护，利用水泥的水化热，进行保湿、保温养护，20多小时后吊运至露天堆场，节约大量能源。即便在冬季或底托快速周转使用蒸汽养护，能源消耗离心、悬辊等工艺的一半左右。 振动频率、振幅和激振力可以根据管子的口径方便地进行调整，设备对产品适应性强，一般生产300~φ3000mm的排水管只需套设备 （6）能满足产品大规格、多样化生产，能成型特大口径的管子（最大口径可3600mm）可成型异型管，如检查井、箱涵、带底座管以及防腐内衬管等 （7）生产效率较高，可确保大工程以及应急工程对管材的需求，在底托数量的下，每条生产线一天一般能生产中大口径排水管150以上，小口径排水管300以上。 1.1.芯模振动制管工艺缺陷 由于立式干法生产，成型后立即脱模脱模时混凝土还没有初凝，此时管只有物料堆积的结构强度，脱模时的拉拔应力对管的结构强度细微的影响，一般小口径管超过3m后，长径比大会造成管弯曲率大，影响混凝土排水管的质量。鉴于原因，建议生产管子的长度控制在2.5左右 （2）脱模是芯模振动制管工艺的一个重要环节脱模时内外壁产生粗糙拉痕和毛面，光洁度不如传统离心、悬辊工艺带模养护的管。虽然不影响混凝土排水管的质量，且在国标GB11836-2009《混凝土和钢筋混凝土排水管中作了专门说明，但由于长期使用离心、悬辊工艺管混凝土排水管形成习惯认知，许多芯模振动需抹面后出厂销售 （3）虽芯模振动制管主要工序在地坑内成型，但还会伴有较大的噪音，由于是高频振动，隔音和隔振措施是工作坑土建施工中的关键控制点。由于高频噪音，建议借鉴国外的防护经验，操作人员配备耳罩等防护用品。 1.2 径向挤压1.2.1 径向挤压 径向挤压小口径混凝土排水管制管工艺技术以美国McCracken公司为代表，在上世纪80年代我国引进了该生产工艺和装备。由于造价及其它技术问题，没有得到广泛的应用近年，由于小口径混凝土排水管产能、人工费用等矛盾突出，同时国外在径向挤压工艺和装备技术上有了较大的提高，我国制管行业对工艺生产小口径混凝土排水管重新产生了浓厚的兴趣。 该工艺采用立式生产方法，模具垂直竖立于地面的底托盘上，承口振动及工位旋转机构置于地坑内，挤压及升降等主要结构均在地面上。 径向挤压制管工艺采用半干硬性混凝土，布料机构向管模内喂料，通过挤压成型头的高速旋转挤压管模的混凝土，挤压成型头的直径尺寸管的内径尺寸，挤压同时成型头以一定速度上升，成型。制作口径300～1200mm圆形普通管材。 径向挤压制管工艺生产承插口管时由于承口部分的斜度单靠挤压难以