PRODUCT CLASSIFICATION
產(chǎn)品分類隨著城市建設(shè)的不斷深入,對排水管的質(zhì)量要求越來越高,尤其是對抗?jié)B漏的要求越來越高。因此,越來越多的工程選用柔性接口的排水管,而排水管出現(xiàn)裂縫是引起管材滲漏的zui主要原因之一,同時排水管出現(xiàn)裂縫還將對管材的結(jié)構(gòu)安全、使用壽命、強度、外觀質(zhì)量等多方面產(chǎn)生不利的影響。國標(biāo)GB/T11836-1999《鋼筋和鋼筋混凝土排水管》中明確規(guī)定鋼筋混凝土管外表面不允許有裂縫,內(nèi)表面裂縫寬度不得超過0.05mm。懸輥式水泥制管機生產(chǎn)承插口排水管具有作業(yè)時間短、勞動效率高、無廢漿液、材料浪費少、不污染環(huán)境、制管時噪音小、管材外壓強度高等優(yōu)點。但是,該法存在著填料厚度難掌握、鋼筋骨架易移位、承口不好制作等缺點。而且混凝土材料是一種非均質(zhì)的脆性材料,雖然它的抗壓強度高,耐久性好,但抗拉強度卻很低,非常容易開裂,存在裂縫的排水管很多,因此,解決排水管的裂縫問題勢在必行。而裂縫大多都很細小,有的用肉眼很難發(fā)現(xiàn),具有較強的隱蔽性,所以很容易被生產(chǎn)企業(yè)所忽視。排水管產(chǎn)生裂縫的原因比較多,有的更是幾種因素同時作用的結(jié)果。針對這種情況,必須具體問題具體分析,采取必要的防治措施。
1 模具拆裝時引起的裂縫
1.1 混凝土強度偏低
懸輥法生產(chǎn)承插口管由于其本身的特點,無論是水泥管模具還是管體本身,承口端的重量遠遠大于插口端的重量。在拆模過程中,打開螺栓起吊上半模和起吊管體時,兩端受力不平衡,常出現(xiàn)插口端很容易吊起,但承口端吊不起來的現(xiàn)象,使管體受拉力。因此,承插口排水管如果混凝土的強度達不到設(shè)計要求,則容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。在生產(chǎn)過程中,引起混凝土強度偏低的因素主要有以下幾個方面。
(1)混凝土配合比設(shè)計不合理,設(shè)計的強度不能達到要求
有的廠家為了節(jié)約成本,設(shè)計的混凝土強度偏低,排水管脫模時,不能達到拆模時所需強度?;蛘哔|(zhì)量管理水平較低,混凝土的強度穩(wěn)定性不夠,標(biāo)準(zhǔn)偏差較大,造成有的混凝土強度過高,而有的則不能達到強度要求。從而在拆裝或運輸過程中,造成混凝土裂縫。
(2)原材料存在質(zhì)量問題,混凝土達不到設(shè)計強度
水泥、砂子、石子及外加劑等原材料的質(zhì)量不好,都會引起混凝土的強度降低,達不到排水管設(shè)計要求的強度。
(3)混合料攪拌不均勻,影響混凝土的強度
懸輥法生產(chǎn)排水管,由于使用干硬性混合料,對混凝土攪拌的質(zhì)量要求較高,攪拌的難度相對要大一些。影響攪拌質(zhì)量的因素主要有攪拌機類型、攪拌時間、攪拌機速度及投料順序。其中混凝土攪拌時間短是比較常見的原因?;旌狭衔吹玫匠浞值臄嚢?,不但混凝土的強度達不到要求,而且工作性能也差。
(4)凈輥壓時間短,懸輥速度低,密實程度不夠
懸輥法生產(chǎn)排水管、混凝土的強度直接與輥壓時間、輥壓速度相關(guān)。操作工有時為了趕時間,或者怕鋼筋骨架變形損壞,人為地縮短懸輥時間或降低速度,造成混凝土的密實程度不夠,使混凝土的強度不能達到設(shè)計要求。
(5)養(yǎng)護
養(yǎng)護制度不合理,或者養(yǎng)護制度雖然合理,但沒有嚴(yán)格按照制度去做,不能達到設(shè)計的脫模強度。
1.2 其他原因
(1)螺栓不全,模具緊固困難,受力不均勻,局部受力過大,造成模具變形。
(2)模具清理不干凈,或脫模劑存在問題,隔離效果不好,粘模,拆裝受外力超過極限。
(3)鋼筋骨架配置不合理,或采用人工綁扎,縱向結(jié)構(gòu)配筋太少等。
2 混凝土干縮引起的裂縫
一般認為,懸輥法生產(chǎn)排水管,混凝土混合料為半干硬性至干硬性,干縮不會造成太大的影響。其實不然,筆者根據(jù)實際生產(chǎn)過程分析,有很多環(huán)向裂縫都是由于干縮引起的,尤其是在氣侯比較干燥的春、秋季節(jié)。Φ1200mm以下承插口管都比較長,大多的廠家都采用4-5m,比2m長的管更容易出現(xiàn)環(huán)向裂縫。影響干縮的因素主要是水泥用量,減少水泥用量可以減少混凝土的收縮。另外,水灰比越大,干縮越大。干燥收縮在集料界面上產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力,一般隨著集料粒徑的增大而增大,如果它們超過水泥石和集料的粘結(jié)強度,則生成細小的裂縫,細小裂縫之間不斷增長貫通,形成較大裂縫,從而影響管體的質(zhì)量。
3 混凝土塑性變形引起的裂縫
混凝土在澆注之后到開始凝結(jié)期間,固體顆粒下沉,水上升,并在表面析出水份,這種現(xiàn)象稱為泌水。同時混合料發(fā)生沉降收縮,易在管體上部內(nèi)外壁形成縱向裂縫或者承口與管身結(jié)合處內(nèi)側(cè)形成環(huán)向裂縫,嚴(yán)重的甚至造成塌落。另外,在混凝土中粗集料的下方以及配筋處,還會發(fā)生內(nèi)分層,即水份被向上擠壓到此處時,無法繼續(xù)上升,形成充水區(qū)域,含水量zui大,是混凝土中zui弱的部分,也是混凝土滲水的主要通道和裂縫的發(fā)源地。而混凝土的內(nèi)外分層導(dǎo)致的裂縫會和其它裂縫互相貫通形成影響質(zhì)量的大裂縫。
4 成型后振動引起的裂縫
懸輥管成型后,特別是當(dāng)管體混凝土初凝后開始硬化,逐漸失去可塑性,但還沒有什么強度,這時侯如果混凝土受到外力作用,是zui危險的時期。如果此時受到振動、撞擊等外力作用時,非常容易造成空鼓、開裂甚至內(nèi)塌。
5 升溫、降溫過快引起裂縫
懸輥管在養(yǎng)護過程中,升溫期是造成管體混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主要階段。引起其結(jié)構(gòu)破壞的因素有各組分的熱膨脹、熱質(zhì)傳輸、混凝土的減縮及干縮等。體積變形就是由這些因素引起的體積變化的綜合表現(xiàn)。升溫期的體積變形急劇增長,并可能在升溫期末達到zui大值。然而,升溫期的混凝土初始結(jié)構(gòu)強度極低,尚不能抵抗各種結(jié)構(gòu)破壞因素所造成的內(nèi)應(yīng)力,以致產(chǎn)生大量孔縫,而使結(jié)構(gòu)受到損傷。與此同時,這種混凝土結(jié)構(gòu)隨著水化作用的進行而趨于穩(wěn)定,因此,降溫后體積膨脹不能*消除,從而造成管體的裂縫。
管體在常壓降溫時,由于蒸發(fā)、對流、輻射換熱而冷卻,管體內(nèi)溫度及壓力梯度均由外部指向內(nèi)部,這就引起內(nèi)部水分的急劇汽化以及管體體積收縮和拉應(yīng)力的產(chǎn)生。當(dāng)降溫過快及蒸發(fā)負荷過大時,由此引起的內(nèi)應(yīng)力若超過硬化混凝土的極限抗拉強度,必將引起混凝土的結(jié)構(gòu)損傷。這種裂縫很容易被人忽視。這種裂縫大多發(fā)生在冬季外部氣溫很低的時侯,這時很多廠家蒸養(yǎng)溫度都控制較高,而室溫又很低,產(chǎn)品出窯后,如果沒有降溫過程馬上拆模的話,外表面很容易出現(xiàn)溫度收縮裂縫。這種裂縫沒有明顯的方向性,有的裂縫深度較深,對管材的產(chǎn)品質(zhì)量性能影響較大。
6 鋼筋骨架應(yīng)力引起的裂縫
懸輥法生產(chǎn),鋼筋骨架位置控制是一個工藝難點,骨架配置合理,可以避免一些裂縫出現(xiàn),如果配置不合理,剛剛成型后會對管材造成應(yīng)力,引起混凝土開裂。
7 防治措施
7.1 材料方面
(1)水泥
水泥的品種、細度、強度等級等各種質(zhì)量指標(biāo)都會對混凝土的性能產(chǎn)生影響,使用普通硅酸鹽水泥,凝結(jié)時間特別是初凝時間不要太長,強度等極不得低于32.5級,并優(yōu)先選用旋窯水泥。這樣配制出的混凝土強度有一定保證,其塑性變形和干縮變形相對較小,出現(xiàn)裂縫的機會相對減小。其次水泥用量,在滿足施工條件及混凝土強度的前提下,盡量減少水泥用量。
(2)粗細骨料
粗細骨料在混凝土中占70%以上的體積,是比較重要的組成材料,它在混凝土中起到骨架的作用,對水泥石收縮起一定的抵抗作用。骨料的級配好,可以降低混凝土的用水量和水泥用量,同時降低混凝土的收縮。另外,骨料中的含泥量對混凝土的收縮也有較大影響,因此,應(yīng)選用顆粒級配優(yōu)良的砂、石,并且嚴(yán)格控制含泥量。碎石好于卵石。在滿足工藝要求的情況下,粒徑越大越好。
(3)水
一般來講,水灰比越小收縮越小,所以制單位用水量。
(4)鋼筋骨架
懸輥法生產(chǎn)排水管、鋼筋骨架在懸輥成型過程中很容易變形、移位甚至損壞,所以除了保證設(shè)計配筋外,還應(yīng)有一定的抗變形能力。鋼筋骨架應(yīng)采用焊接成型,保證鋼筋骨架的剛度。為減小生產(chǎn)過程中鋼筋骨架應(yīng)力,在滿足設(shè)計配筋及成型工藝的基礎(chǔ)上,環(huán)向受力鋼筋應(yīng)盡可能采用細筋密布。
(5)外加劑
減水劑具有可降低水灰比、減少水泥用量、減少泌水等特點,對混凝土抗裂是有利的,但應(yīng)優(yōu)先選用收縮率低的減水劑。
(6)粉煤灰
粉煤灰是一種活性較好,密度較小的摻合料,在混凝土中能起到改善混凝土工作性、降低成本、減少泌水等作用,加入粉煤灰可以取代部分水泥,降低水泥用量,減少混凝土的收縮,同時,加入粉煤灰,混凝土的早期彈性模量降低,有利于混凝土的抗裂。
7.2 生產(chǎn)過程
(1)保證混凝土的設(shè)計強度達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的強度等級。
(2)拆裝模具時宜使用特制的偏心扁擔(dān),盡量避免拆裝時受力不均勻,扁擔(dān)制作時以吊裝起管子后兩端平衡為佳。注意設(shè)備和模具的維護和保養(yǎng),模具變形應(yīng)及時進行修理。宜使用性能優(yōu)良的脫模劑。整個生產(chǎn)過程都應(yīng)輕吊輕放,尤其是成型后,吊到養(yǎng)護窯時應(yīng)有軟性的支墊物,使模具受力得到緩沖,避免模具受力發(fā)生振動。
(3)應(yīng)選用強制式攪拌機,嚴(yán)格按照操作規(guī)程規(guī)定的時間進行攪拌。
(4)保證凈輥壓時間3-5min,一般取4min。
(5)蒸養(yǎng)制度一般應(yīng)根據(jù)混凝土配合比以及產(chǎn)品的脫模強度、水泥品種、是否摻加外加劑、是否摻加粉煤灰等情況經(jīng)試驗確定。按靜停、升溫、恒溫、降溫過程進行,一般靜停1-2h,升溫速度每小時不得大于25℃,一般持續(xù)2-4h,恒溫是強度增長的主要階段,應(yīng)根據(jù)試驗確定,一般不得低于3h,降溫一般在1h左右??倳r不宜低于8-10h
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