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水泥管生产中如何减少气泡缺陷?

2025.08.13

在水泥管生产过程中,气泡缺陷会显著影响产品密实度、抗渗性和力学性能。通过系统性优化工艺控制,可从以下五个关键环节有效减少气泡产生:

1. 原材料品质控制

优化水泥浆体配比,将水灰比控制在0.35-0.45之间,采用聚羧酸系减水剂降低自由水含量。骨料需严格筛分,含泥量≤1%,粒径级配采用"两头大中间小"原则(粗骨料占比40-50%,细骨料30-40%)。掺入0.05%-0.2%的有机硅类消泡剂可降低表面张力,建议选用兼具引气和消泡功能的复合型添加剂。

2. 搅拌工艺优化

采用双卧轴强制式搅拌机,控制转速28-32rpm,搅拌时间不少于180秒。当环境温度超过30℃时,应启动冷却系统将拌合料温度控制在25℃以下。分层投料顺序:先投入70%骨料和全部水泥干拌30秒,再注入减水剂溶液和剩余骨料搅拌120秒,30秒加入消泡剂。

3. 成型振动控制

采用变频振动系统(频率2800-3500次/分钟),振幅0.5-0.8mm,分三阶段振动:初振30秒(消除大气泡),主振90秒(频率提升15%),终振20秒(频率降低至80%)。模具设计应设置3-5mm间距的菱形排气槽,顶部预留排气孔数量不少于管径(cm)×0.2个/米。

4. 养护工艺改进

蒸汽养护采用三阶段控制:静停期(3h,20-25℃)→升温期(2h升温至60℃)→恒温期(6h,60±2℃)→降温期(4h缓降至室温)。相对湿度保持95%以上,采用喷淋+薄膜覆盖双重保湿措施。脱模后继续湿养护不少于7天。

5. 过程监控体系

配置在线气泡检测仪(精度±0.1%),每生产批次抽取3根管材进行X射线断层扫描。建立气泡缺陷数据库,对孔径>0.5mm的气泡进行位置分布统计,每季度优化工艺参数。关键控制点包括:浆体扩展度(目标值450±20mm)、振动加速度(>5g)、养护温差(<15℃/h)。

通过上述技术措施,可将水泥管气泡率控制在0.5%以下,气泡直径95%小于0.3mm,达到GB/T11836-2009标准要求。建议建立气泡缺陷追溯机制,每半年对产线进行振动系统标定和模具排气性能检测,实现持续质量改进。