在水泥管生产中,控制裂纹产生需从材料选择、工艺优化、养护管理等多方面综合施策,以下是关键控制要点:
1. 原材料与配比优化
- 水泥与骨料选择:选用低热或中热硅酸盐水泥,减少水化热引发的温度应力。骨料级配需连续,含泥量≤1%,粒径≤管壁厚1/3,避免应力集中。
- 水灰比控制:建议水灰比≤0.4,可添加减水剂(如聚羧酸系)改善和易性,减少泌水。胶凝材料总量宜为350-450kg/m³,掺入10%-20%粉煤灰或矿粉降低收缩。
- 纤维增强:掺入0.6-1.2kg/m³聚纤维,抑制塑性收缩裂纹。
2. 生产工艺控制
- 搅拌工艺:强制式搅拌机混合时间≥90秒,确保物料均匀。夏季需对骨料喷淋降温,控制入模温度≤35℃。
- 成型工艺:离心成型时,低速(150-250rpm)布料、中速(400-600rpm)密实、高速(800-1200rpm)排水三阶段控制,总时间15-25分钟。悬辊工艺需保持辊压力0.5-1.2MPa。
- 钢筋骨架定位:采用焊接环形架立筋,保证保护层厚度偏差≤3mm,避免应力失衡。
3. 养护制度管理
- 预养护:成型后静停2-4小时(20-25℃),待初凝后开始养护。
- 蒸汽养护:分阶段控制:升温速率≤15℃/h,恒温阶段60-80℃维持6-8小时(强度达70%设计值),降温速率≤20℃/h。相对湿度保持≥90%。
- 后期养护:脱模后继续喷水养护≥7天,或涂刷养护剂形成保水膜。
4. 模具与脱模管理
- 模具椭圆度误差≤0.1%,内表面粗糙度Ra≤6.3μm,每次使用前清理残渣并涂覆脱模剂(如硅类乳液)。
- 脱模强度需≥20MPa,采用液压同步顶推系统,避免偏心力作用。
5. 质量监控措施
- 实施在线监测:埋设温度传感器,控制内外温差≤25℃。采用工业内窥镜检查内壁质量。
- 力学性能测试:蒸养后立即进行外压荷载试验,裂纹荷载值应≥设计值的1.5倍。
通过上述系统化控制,可有效降低收缩裂纹(干缩率≤0.03%)、温度裂纹及结构裂纹发生率,使水泥管成品合格率提升至98%以上,保障工程使用寿命。