離心管樁砼生產(chǎn)

1、  混凝土配比設(shè)計(jì)的原則，必須以理論為指導(dǎo)，試驗(yàn)做基礎(chǔ)。通過(guò)多次試配后才能確定。再者混凝土配比必須根據(jù)原材料變化而有所改動(dòng)。值得指出：一個(gè)好的混凝土配比，僅僅是高質(zhì)量產(chǎn)品的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)的管樁產(chǎn)品，除與混凝土配比有關(guān)外，還與離心成型工藝、管樁的養(yǎng)護(hù)條件密切相關(guān)。3 布料    在管樁生產(chǎn)中，布料工序本來(lái)是比較簡(jiǎn)單而容易做到的工作。而在實(shí)際生產(chǎn)中卻往往被人們所忽視，常見(jiàn)的弊病是：    a) 布料不均勻平整，在整條管模上出現(xiàn)高低不平的峰狀結(jié)構(gòu)，致使離心效果不好，造成管壁厚薄不均或一頭厚一頭薄的現(xiàn)象。有時(shí)由于管模兩端的端頭裙板內(nèi)部未

2、塞滿混凝土料，造成管樁成品端頭出現(xiàn)蜂窩或空洞。    b) 由于布料操作不細(xì)心，往往會(huì)使混凝土料成堆、大方量的下落，致使鋼筋籠焊點(diǎn)脫落，主筋下塌，甚至箍筋散架，又未能及時(shí)捆綁扶正，釀成肉眼看不到的隱患，這是很可怕的。    管樁的強(qiáng)度是由混凝土以及鋼筋(包括箍筋) 共同作用的結(jié)果。主筋塌落張拉時(shí)容易斷筋，主筋不直定會(huì)造成管樁垂直受力不均，箍筋散架，就會(huì)失去或降低徑向混凝土的約束力，最終導(dǎo)致管樁強(qiáng)度降低。4 離心工藝3    離心對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)形成機(jī)理和對(duì)混凝土性能的影響，是一個(gè)較為復(fù)雜的理論問(wèn)題和工藝過(guò)程。

3、為此，離心工藝參數(shù)的選擇必須理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)試驗(yàn)確定。    從理論上講，在離心過(guò)程中，混凝土拌合物同時(shí)受到離心力、重力及沖擊振動(dòng)力的作用。在不計(jì)沖擊力的情況下，質(zhì)點(diǎn)為m 的顆粒在離心過(guò)程中，顆粒除受離心力的作用外，還受重力的影響。當(dāng)離心力大于重力時(shí)，混凝土內(nèi)所有顆粒在離心力的作用下都遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心，在其周圍介質(zhì)中沉降。與此同時(shí)，周圍介質(zhì)對(duì)顆粒也產(chǎn)生阻止其沉降的磨擦阻力。根據(jù)斯托克沉降原理固體顆粒在液相中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力與顆粒半徑、旋轉(zhuǎn)速度和液相的粘度 成正比。即f = 6rvs當(dāng)離心力與磨擦阻力相等時(shí)，顆粒以等速沉降。沉降的速度與離心加速度2 r ， 固體粒子和

4、介質(zhì)的密度差(s -f ) 、顆粒半徑的平方成正比，與介質(zhì)粘性成反比。    vs =2/9 ×r2 (s - f )2r/    從上式可知，在離心成型時(shí)，大顆粒沉降速度最快，首先沉降至最外層，水泥砂漿填充于大顆粒間的空隙中，形成密實(shí)的混凝土層。剩余的水泥砂漿和部分水泥凈漿沉積在制品內(nèi)壁，形成砂漿層和凈漿層，多余的水分被擠出。上式中，如果引進(jìn)顆粒從混凝土表面開(kāi)始移動(dòng)至管模內(nèi)壁時(shí)的距離參數(shù)，可推導(dǎo)出：    2t =9/2 ×ln(1 + pr1 )/(s - f ) r2r1 管樁外

5、半徑    上式中：pr1 與離心制品的尺寸有關(guān)，對(duì)同一模內(nèi)離心的混凝土來(lái)說(shuō)，它是常數(shù)。、r、(s -f ) 卻隨多相體中的顆粒而異，但對(duì)混凝土拌物內(nèi)所有固體顆粒而言，都有與該顆粒所對(duì)應(yīng)的固定值。換言之在一定的條件下管模直徑相同，原材料粒徑、混凝土配比相對(duì)穩(wěn)定。2 t 為一常數(shù)，稱離心工藝特征。即旋轉(zhuǎn)模內(nèi)混凝土拌物中的某一顆粒在離心力作用下，沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸向(徑向) 作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，從混凝土表面開(kāi)始穿過(guò)混凝土層而到達(dá)內(nèi)壁，所需的時(shí)間與旋轉(zhuǎn)角速度的平方之積為一常數(shù)。    從上述的論述中，我們可以清楚地看到，管樁生產(chǎn)對(duì)離心參數(shù)的選定，是一

6、個(gè)較為復(fù)雜的理論問(wèn)題。在生產(chǎn)過(guò)程中必須堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的原則，求得速度與時(shí)間相關(guān)的最佳值。一般說(shuō)來(lái)，離心速度快，離心時(shí)間可以短些。離心速度慢，離心時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)。簡(jiǎn)言之，在一定的離心轉(zhuǎn)速下(也即一定的離心加速度下) ，有一個(gè)最佳的離心時(shí)間。離心參數(shù)的優(yōu)劣要以離心效果為準(zhǔn)則。5 管樁的養(yǎng)護(hù)    在管樁生產(chǎn)中，養(yǎng)護(hù)問(wèn)題的試驗(yàn)研究具有特別重要的意義。從水泥的水化、凝結(jié)和硬化的機(jī)理，我們可以了解到水泥與水混合后很快就發(fā)生水化反應(yīng)。反應(yīng)從顆粒的表面開(kāi)始，形成相應(yīng)的水化物。水化物溶于水，暴露出新的表面使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。首先形成以水化硅酸鈣為主體的半滲透膜層，包圍在水泥顆粒表面

7、，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，半滲透膜層逐漸擴(kuò)大、延伸、連結(jié)、形成充滿水泥顆粒之間空隙的凝膠體。凝膠體在不同的環(huán)境條件下失水結(jié)晶、硬化而具有強(qiáng)度，這是一個(gè)復(fù)雜的物理和化學(xué)變化過(guò)程。  任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，其反應(yīng)的速率以及生成物的組分，晶體結(jié)構(gòu)的形成都與反應(yīng)條件有關(guān)(介質(zhì)的酸堿度，反應(yīng)時(shí)的溫度和壓力等) 。反應(yīng)條件改變，往往會(huì)導(dǎo)致生成物組分、晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生很大的改變。組分相同，由于晶體形態(tài)不同，其物理性能(硬度、強(qiáng)度) 亦有所不同，有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。水泥水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度和壓力發(fā)生改變(甚至微小的變化) 都會(huì)影響水化物品晶體結(jié)構(gòu)的形成和“熟化”的程度，對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響。此外，據(jù)資料介

8、紹，管樁養(yǎng)護(hù)所消耗的能源最大，約占管樁生產(chǎn)成本80 %以上。可見(jiàn)對(duì)管樁生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)問(wèn)題的研究多么重要。 5.1 常壓蒸養(yǎng)    常壓蒸養(yǎng)可分為4 個(gè)階段：靜停、升溫、恒溫、降溫。對(duì)于制造預(yù)應(yīng)力混凝土管樁中的初期蒸養(yǎng)制度，這4 個(gè)階段是必要的，不能省略任何一個(gè)階段。靜停和較為緩慢的升溫，對(duì)混凝土發(fā)育完整性有好處，可避免或減少混凝土微觀缺陷，對(duì)最終強(qiáng)度有利。    a) 靜停在周圍環(huán)境溫度下，讓水泥慢慢地起水化反應(yīng)，獲得一定強(qiáng)度后再升溫，這樣可以避免升溫時(shí)，由于蒸汽侵入混凝土表面而發(fā)生“腫脹”現(xiàn)象，造成混凝土表面疏松開(kāi)裂。時(shí)間11.5 h。&

9、#160;   b) 升溫可促使水泥水化反應(yīng)加劇，加快混凝土強(qiáng)度的提高，與此同時(shí)伴隨著混凝土組分材料體積膨脹和水分蒸發(fā)。升溫速率過(guò)快，會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。一般升溫速率為2030 / h。    c) 恒溫是對(duì)混凝土繼續(xù)加熱，促使水泥進(jìn)一步水化(混凝土熟化過(guò)程) ，使混凝土獲得規(guī)定脫模強(qiáng)度。一般恒溫溫度為6085 ，時(shí)間45 h。可視膠凝材料而定。純硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，恒溫溫度可為6070 ，如摻有粉煤灰、礦粉等摻合料，恒溫溫度可適當(dāng)提高，但不宜超過(guò)85 ，否則管樁會(huì)發(fā)生裂縫。    d) 降溫對(duì)于降溫一般沒(méi)

10、有嚴(yán)格要求，其速率類似于升溫。降溫主要是為了避免管樁混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的弊病。5.2 蒸壓養(yǎng)護(hù)    蒸壓養(yǎng)護(hù)是指管樁脫模后，再進(jìn)高壓釜進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸壓養(yǎng)護(hù)可充分發(fā)揮水泥二次反應(yīng)作用，在同樣水泥用量的情況下，可明顯提高混凝土強(qiáng)度。    蒸壓養(yǎng)護(hù)是管樁混凝土獲得高強(qiáng)度的重要手段，是生產(chǎn)phc 樁必由之路。在高壓高溫的飽和蒸汽中，水的作用變得很活潑，水熱作用更進(jìn)一步促進(jìn)水泥的水化反應(yīng)，和晶體形態(tài)的重組與成熟。在常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下得不到更高強(qiáng)度的托勃莫來(lái)石族水化產(chǎn)物。在高溫高壓條件下可能形成，并且由于高溫高壓作用可使混凝土中最薄弱的集

11、料界面得到很大的改善和提高。    蒸壓養(yǎng)護(hù)為摻合料的使用擴(kuò)寬了門路，有利于成本的降低。因?yàn)閾胶狭系幕钚栽诟邷馗邏簵l件下得以充分的活化。尤其對(duì)石英之類的惰性物質(zhì)，在常溫下不可能與水泥中的ca(oh)2 起反應(yīng)，但在150 以上的溫度條件下，sio2 能與ca(oh)2 可起化學(xué)反應(yīng)，生成強(qiáng)度很高的托勃莫來(lái)石。4     此外水泥中的c3s 和c2s 組分的水化物c3s2h3 ，也能在蒸壓條件下與sio2 起反應(yīng)，生成高強(qiáng)度的托勃莫來(lái)石。反應(yīng)式為：    管樁的蒸壓養(yǎng)護(hù)，可分為3 個(gè)階段升溫、恒溫、降溫。    a) 升溫壓力每小時(shí)0. 3 mpa (溫度每小時(shí)60 ) ，升溫一般需要34 h。    b) 恒溫壓力應(yīng)控制在1. 0 mpa 左右(175185 ) 恒溫時(shí)間一般46 h。    c) 降溫應(yīng)緩慢進(jìn)行，控制在23 h 內(nèi)把釜內(nèi)壓力降至“零”，待釜內(nèi)溫度低于100 后，方可打開(kāi)釜門。冬季期間兩端釜門不得同時(shí)打開(kāi)。樁出釜時(shí)的溫度與環(huán)境溫度差不宜大于50 。如遇雨天管樁必須冷卻至30 左右才能出任釜。6 機(jī)械設(shè)備問(wèn)題    管樁質(zhì)量的優(yōu)