[发明专利]悬辊法生产大口径混凝土管材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土管材的悬辊法生产工艺，特别是采用悬辊法工艺制造口径在2400mm以上的大型混凝土管材的方法。

背景技术

目前生产混凝土管材的工艺方法主要有悬辊法、离心法、立式振动挤压、心模振动等方法。其中只有立式振动挤压和心模振动可以用于大口径管材的生产，这两种方法的主要缺点是：设备投资高于现有3-4倍，设备技术不成熟，设备故障多，生产效率低；而悬辊法和离心法只能用于小口径(φ2000mm以内，最大到φ2400mm)管材的生产。悬辊法工艺不能用于大口径管材的生产，主要是当管材口径大到一定程度时，由于管材自重和悬空无支撑浇注，在浇注过程中或浇注之后未稳定凝结成型之前，易造成大面积塌陷。目前解决悬辊法塌陷采取的工艺预防方法主要有两种，一是在混凝土管材主体中加入钢筋笼，二是采用干硬性混凝土，利用旋转时产生的离心力和悬轴与模具之间的碾压力使混凝土快速密实凝结。这两种方法操作得当，可使悬辊法工艺生产的产品最大口径达到φ2400mm，口径超过φ2400mm就不能实现。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术工艺存在的缺陷，提供一种利用悬辊法工艺生产2400mm以上更大口径混凝土管材的方法。

本发明的技术方案：在生产大口径管材时，为了解决悬辊法工艺中塌陷问题，除了采用干硬性混凝土、钢筋笼之外，还在配制干硬性混凝土时加入高强度纤维形成纤维混凝土。在混凝土制品中加入高强度纤维，可起到次筋作用，它与钢筋笼(主筋)的结合形成一种新的组合，构成了一个双重的支撑结构，这种组合型的支撑结构比单纯钢筋笼的支撑作用提高二倍以上。本发明方法包括以下步骤：

a)纤维混凝土配制：将水泥、砂、石块与水按1∶1.5～2.5∶0.1～0.25的重量比配制，再将增强纤维按混合料0.5～2kg/m²加入制成干硬性纤维混凝土；

b)浇注成型：在悬辊床架上的上梁部位安装的悬辊轴上悬挂管模，在管模内放置预制钢筋笼，电机带动悬辊轴及管模旋转过程中，在管模内浇注干硬性纤维混凝土，管模旋转速度为100～300转/分，浇注旋转时间5-15分钟；

c)养生：将混凝土浇注件于50～90℃蒸汽进行养生4～8hr后卸模为成品。

增强纤维选用高强度化学纤维，有聚丙烯晴(腈纶)纤维、聚丙烯(丙纶)纤维、聚酰胺(尼龙)类各种化学合成纤维，或其它经过试验和技术论证合乎性能要求的各种合成纤维；纤维长度选用6～28mm。从结构层面看，高强度纤维与干硬性混凝土组合形成了纤维混凝土，在不加钢筋笼的条件下，加入纤维的混凝土，即可以提高混凝土的防塑性、防裂缝、防变形、抗拉力的能力。该方法适于生产直径在2400mm以上平口、承接口各种大口径管材，制品管口径由原来的φ2400mm的限度提高到现有的φ3600mm或更大。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、由于在混凝土制品中加入高强度纤维，它与钢筋笼结合形成一种新的组合，构成了一个双重的支撑结构，这种组合型的支撑结构比单纯钢筋笼的支撑作用提高二倍以上，有效地提高了整体承托能量，在生产过程中避免了塌陷；

2、由于采用了高强度纤维改变了管材的内在结构，管材从制形到蒸养、到存放、到施工的全过程，质量牢固稳定，不变形不裂缝；

3、本发明工艺的改进使悬辊工艺的制造能力跃升至φ3600mm(平口、企口)或更大；

4、本发明工艺与芯模振动工艺相比，可使生产相同大口径管材的投资降低70％。

具体实施方式

实施例1：(管径φ3600mm制件)

混凝土配制：将水泥、砂、石块(石块分为三级，细石粒度为0.5～1.5cm，中粗石粒度2～3cm，粗石粒度为3～5cm。)与水按1∶2∶2∶0.2的重量比配制，再将增强纤维按混合料1.5kg/m²加入制成干性纤维混凝土；选择深圳海川工程科技有限公司生产的路威聚丙烯腈纤维。纤维长度为6～12mm。该纤维主要技术参数：纤度(dtex)1.9；直径(μm)15；延伸率(％)14-20；密度(g/cm³)1.18；强度(Mpa)＞910；弹性模量(Gpa)17.1；每公斤纤维根数(长6mm)8.76亿。