算上混凝土制管技術目前在國內已經非常成熟,已經存在一百多年了。這就要追溯到改革開放初期從國外引進的制管技術。綜上所述,目前主要的制管技術有分離芯制管技術、立式徑向擠壓制管技術、懸掛輥制管技術和立式振動制管技術。今天我就給大家展示一下這四項技術在國內的現狀。
1.離心制管工藝
采用塑性混凝土,成型后的管壁結構分層,影響混凝土的抗荷能力;混凝土標號一般為C30,C40也可以,但管口混凝土強度低于管體,不適合頂管。成型時,管模躺在離心機上高速旋轉,鋼網隨之移動。
離心制管技術起源于20世紀初,由澳大利亞人發明。在國外廣泛使用,如澳大利亞、日本、印度。其實離心制管技術在國內使用的比較早,在國內很多行業都有廣泛的應用,比如制桿、制樁、制管等等。毫不夸張地說,離心制管技術已被60%以上的企業采用,并建立了生產線。目前,柔性接口管的使用急劇增加,使得離心制管工藝更受歡迎。
優點:外形美觀,質量優良,管體和接頭尺寸正確,強度高,抗滲性好。
存在的問題:
離心成型完成后,管內壁會殘留大量浮漿,浪費大量原材料,造成環境污染。
如果不及時清理浮漿,會降低排水管的強度,影響管道內壁的光滑度。目前,已引起許多單位的重視,開始研究絮凝劑,希望能很好地解決這一問題。
離心制管過程中的自動控制問題也亟待解決,因為它將影響鋼筋混凝土排水管的產品質量。
2、掛輥制管工藝
采用剛性混凝土,管壁混凝土結構均勻,抗荷性好;混凝土標號通常為C30和C40;與離心工藝相比,成型時噪音降低,操作現場環境更清潔。缺點是制作小口徑管道時要增加壁厚,以滿足防滲要求;離心法的其他一些缺點也存在于懸輥法中。
掛輥制管法的全稱是掛輥輥壓管,澳大利亞Roquera公司于20世紀40年代開始使用。自20世紀80年代以來,它在中國得到了廣泛的應用。我國近一半的制管企業配備了掛輥生產線,在國內使用頻率很高。
優勢:
該設備結構簡單,操作方便。
由于在生產過程中使用了硬質混凝土作為原材料,所以偏漿體的產生不會造成環境污染。
生產的鋼筋混凝土排水管的外壓強度非常高。
困難:
加料的厚度很難控制,因為加料時混凝土的厚度只有超過管模護環的厚度才能碾壓。所以掌握進料的厚度非常困難,容易造成管壁厚度誤差過大。
對粗細鋼骨架的要求非常高。排水管成型時,機械壓路機對混凝土的壓力特別大,也會對骨架造成很大的扭轉。一般情況下,懸掛式滾筒管是通過滾焊骨架制作而成。
排水管的承口制作困難,采用掛輥工藝制作柔性接口管仍有困難。
鑒于以上困難,很多鋼筋混凝土排水管生產廠家的鋼筋混凝土排水管生產線很少采用掛輥技術。
3.立式徑向擠壓制管工藝
立式徑向擠壓制管技術起源于美國麥克拉肯公司。這種制管技術主要是靠旋轉和提升移動的輥頭將混凝土擠緊。20世紀80年代末,國內上海水泥管廠率先從美國引進制管設備和技術,并逐漸在國內廣泛推廣。
優勢:
生產效率非常高。與上述兩種制管工藝相比,一根鋼筋混凝土管的單機生產效率可在2 ~ 3分鐘內成型。
占用的管模數量很少。這種工藝采用堅硬的混凝土制作,只要管材成型,就可以立即脫模,一般只用3到5個管模即可。
采用硬質混凝土,無浮漿,不污染環境。
產生的噪音特別低,噪音值在允許范圍內。
管體和接口尺寸正確,非常適合制作柔性接口管(1200mm以下)。
缺點:
對鋼骨架的要求比較高。通常骨架會因局部扭轉過大而破壞,所用的骨架是滾焊成型的。
進口設備成本太高,只有少數企業能夠承擔高昂的設備成本。目前,一些制造商正在開發國產設備。
4.垂直振動制管工藝
該工藝采用半剛性混凝土,豎向內模徑向振動擠壓。成型時,調整內模的振動力和振幅,使混凝土密實,從而獲得C50高強管道混凝土,與離心和掛輥工藝相比,顯著增強了管道的抗荷性和抗滲性。同時,采用該工藝的混凝土管鋼絲網保護層均勻,在離心掛輥過程中不會出現鋼絲網移位、跳動、合并、松動等現象,保證了管道50年的使用壽命。
由于立式芯棒振動制管工藝采用兩個整體管模,模具剛性很好,不易變形,一種規格只需一套模具,所以成型的混凝土管圓度和直徑都是標準的,管體無接縫,管內壁的光潔度比離心工藝和掛輥工藝有明顯提高。此外,立式芯模振動制管工藝在混凝土進料后再次軸向旋轉擠壓混凝土,更有效地增加了管口的強度和垂直度,施工安裝順暢。
垂直振動制管技術可細分為四種類型:附著式振動器振動成型、振動臺振動成型、插入式振動成型和芯模振動成型。目前國內很多專業廠家都可以生產前三種振動設備,相對便宜,應用廣泛,尤其是插電式振動技術。很多企業采用插入式振動技術生產大口徑排水管,但生產效率很低。
芯模振動技術源于丹麥Pederhab公司,這種制管技術可以使混凝土獲得高強度。在我國引進的眾多排水管生產線中,芯模振動技術應用廣泛。
優勢:
生產效率非常高
可生產異形管件,特別適合制作大口徑管道(1350mm以上)。
缺點:
生產過程中噪音很大。
從國外進口相當昂貴。目前國內一些廠家正在研發芯模振動設備,并研制成功,以后設備投入會大大降低。