离心水泥制管机制造水泥管的成型工艺

公路建设一般遵循“先桥涵构造物，后路基土石方”的施工程序。因此，对水泥管的制作生产与安装，不仅质量要求高，而且工期紧。所以，越来越多的建设工程采用离心式水泥制管机工厂化生产工艺和蒸汽养护快速成型的制作方法。在实际生产中，除了科学设计、合理选用原材料和配合比外，还必须严格控制水泥管的成型工艺。

一、成型原理

混凝土投入水泥管模具后，使混凝土混合料从沿管壁均匀分布到密实成型，一般分为4个阶段：①浇灌布料阶段，这一阶段主要是将拌和好的混凝土混合物浇灌于慢速旋转的钢模内；②均布混合料阶段，混合物借助于旋转获得的离心力，沿着钢模内壁四周均匀分布；③中速阶段，即由慢速向快速过渡的中间阶段；④密实成型阶段，这阶段快速转动钢模，使钢模中的混凝土获得预定的离心力，从而使混凝土密实成型。

在相同转速状态下，离心力的大小决定于混合物中颗粒的质量。所以，不同的颗粒沿着离心力方向产生不同的沉降（或不同的挤压力），使得粗颗粒在旋转过程中分布于管壁的外层，中颗粒分布于管壁中部，质量小的砂，水泥粒子和水分则聚集于管壁的内表面。于是就形成了按颗粒大小排列的不均质截面。这是离心工艺的不足之处。 但在离心的后阶段，富余水分被挤出，混凝土水灰比显著下降，从而提高了离心混凝土的强度和抗渗性。这是普通混凝土难以比拟的优点。

二、离心时间与转速

生产实践证明：对于不同转速的各个阶段，各有一个最佳的离心延续时间。在最佳离心延续时间下，水泥管才能获得理想的密度与预期的强度。离心成型各个阶段与相应的延续时间参见表1。严格把握各个阶段的转速与延续时间，是确保预制产品工程质量的关键。

表1 钢筋混凝土管离心成型转速与延续时间表

内径/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：表中转速系指离心机托轮转速。

三、蒸汽养护

水泥管成型后，混凝土的强度尚未形成。为提高生产效率、加速水泥管模具周转，蒸汽湿热养护是一种有效的方法。

坑式蒸汽湿热养护分为静置、升温、恒温、降温4个阶段，各个时段与相应的持续时间见表2。

表2 钢筋混凝土管坑式养护温度控制表

管径/mm 静置/h 升温 恒温 降温 合计/h

时间/h 达到温度/℃ 时间/h 达到温度/℃ 时间/h 达到温度/℃

400～500 1.5～2.0 2 55,85 3 85 0.5 45 5.5

600～900 1.5～2.0 2 55,85 3.5 85 0.5 45 6.0

1000～1350 1.5～2.0 2 55,85 4 85 0.5 45 6.5 注：表中升温阶段“达到温度”项中两个温度分别为第1h，第2h内达到的温度。

混凝土制品在蒸汽湿热养护时，除按表2严格控制各个阶段与相应的持续时间外，还应注意控制升温、降温速度。一定要让混凝土圆管在空气中先静置1.5～2h，再放入养护池进行湿热养护，做到均匀升温、降温。严格杜绝混凝土制品因温度暴升、暴降而产生的温度裂缝。