生产预应力混凝土电杆注意事项
所谓预应力混凝土电杆,就是先将制造电杆的钢丝进行张拉,施加预应力,保持在张拉状态下浇灌混凝土,待混凝土强度达到设计强度70%后,将钢丝的张拉设备拆除,这样,钢筋在收缩过程中给混凝土以压力,使混凝土总拉力低于相应的混凝土受拉强度的限值,这样预先施加应力的电杆称做预应力混凝土电杆,要检验和评定电杆是否合格,根据GB4623的规定,其检验项目包括抗裂检验、裂缝宽度、承载力检验、弯矩和挠度检验、外观质量和尺寸偏差的检验,要想以上几个指标都能达到国家标准规定的要求,那么在生产预应力混凝土电杆时应注意以下几个问题。
在生产预应力混凝土电杆时候完整的离心工艺、合理的养护工艺以及最后的电杆脱模都是保证产品质量的关键。
1、首先,离心工艺是一个由人机料法环5因素构成的不可分割的有机系统,具体地说,它包括操作者的素质、设备精度、原材料选择、配合比设计、离心制度和环境温度等,该系统运行时,流动性混合料在模具内高速旋转,利用离心力使物料脱水捣固,粗细集料和水泥颗粒沿离心力方向做沉降运动,结果挤出部分多余水分,使混凝土密实度提高,但同时也产生内外分层现象,这对制品混凝土强度是不利的。那么,造成这种现象的原因是什么呢?首先是离心制度不当,如升速过快,此外混凝土级配不好,配合比不当易形成内外分层,混凝土坍落度关系到能否减少锥形杆内物料窜动,在密实阶段能否很好地密实成型,不发生严重的分层现象。在设备上,如托轮失圆、模具变形、离心成型高速上不去,混凝土则难以密实,在环境方面,在如温度越高,离心脱水所需的加速度就越低,夏天气温高,混凝土料存放时间长了,坍落度损失大,制品易形成麻面,总之离心系统的5要素,相互联系,相互影响,对离心效应共同起作用。
1.1 在离心系统中,离心制度是关键,离心制度包括离心速度和离心时间,最佳离心制度的确定,必须考虑在设备允许条件下该制度能否使水的排出量尽可能的多,内外分层及冲击破坏作用尽可能小,从而使混凝土密实性最好,通过实践比较,采用慢速—中速—变速—高速4阶段离心制度效果较好。
1.1.1 慢速阶段为布料阶段,目的是在离心力的作用下,使混凝土混合料均匀分布并初步成型,其速度控制在100~150r/min之间,时间1~2min。
1.1.2 中速阶段为过渡阶段,其目的是使混凝土混合料进一步分布均匀,同时混凝土开始脱水,中速的离心时间1~2min。
1.1.3 变速阶段是由速向高速过渡的变速旋转过程,它通过数级变速台阶段使电杆钢模从中速缓慢地增加到高速,有效防止离心力的突增,具体地说,转速每增加40r/min为一台阶,每到达一个台阶停顿0.3~0.5min,观察电杆钢模无异常情况后,慢慢微调旋钮,再上新一级台阶,总的变速时间控制在1~1.5min之间。
1.1.4 高速阶段为密实阶段,是混凝土离心成型的关键工序,主要作用是排水、密实,转速越高,离心成型越快,效应越好,但最高转速受到离心设备制造精度的限制,当转速很高时,对于我国目前惯用的拼合式电杆钢模和多跨托轮电杆离心机作用,将使钢模产生低频大振幅跳动,甚至有从托轮上飞出的危险,为避免剧烈跳动,在生产中往往采用不太高的转速而相对延长离心时间的办法,以弥补高速的不足,高速阶段离心时间随不同杆型及转速而变化,梢径150以下的电杆掌握在6~7min,190以上的应在5~6min之间。
1.2 电杆属离心密实成型,其特殊的成型工艺对配合比的设计有特殊的要求,在保证电杆生产材料合格的基础上,科学、合理的混凝土配合比是保证产品质量的关键。
1.2.1 混凝土拌合物的坍落度应控制在2~7cm,因为在混凝土电杆生产中,水灰比过大易产生离析分层,降低强度,在离心时排出的水泥浆多,致使很大一部分水泥损失掉,增大离心操作控制难度,如离心速度偏低,离心力达不到要求时会出现塌方、空鼓等现象,水灰比过小又会产生杆体离心成型布料均质性差,混凝土不密实,同时降低混凝土强度,离心速度过高又出现外观麻点、粘皮、内壁粗糙等质量缺陷。
1.2.2 在混凝土的配制中值得注意的是,砂子粒径不宜过细,如砂粒径细小,要使产品获得相应强度,务必要增加水泥用量,增加生产成本,石子粒径不宜过大,如果偏大,离心成型时混凝土径向移动受钢筋骨架阴挡,导致成型不密实,经比较,用5~20mm连续粒径的碎石,其中15mm的累计筛余量不小于80%,效果比较好,此外,砂、石的含泥量也不能超标,因为石子含泥导致砂石料与水泥石界面粘结力削弱,降低混凝土强度。
1.2.3 在选择用于混凝土的骨料时,要求骨料的抗压强度应超过所配制的混凝土的设计标号。
1.2.4 砂率不能太低,宜控制在40%~50%,因为砂率太小,在砂浆成型后混凝土中的剩余水蒸发,留下的气泡较大,而且不均匀,增大砂率,可使气泡较小,而且均匀,这对混凝土的防水防裂纹都有好处。
1.3 设备是离心质量的保证,因此要及时校正变形钢模,修复磨损托轮,调好托轮与模体的同心度,确保离心过程中模具不产生剧烈跳动。
2、其次重视电杆的养护工艺是保证产品质量的关键。使已密实成型的混凝土电杆进行水化反应,获得所需的物理力学性能及耐久性等指标的工艺措施,称为混凝土电杆的养护工艺,混凝土水化的速度与周围环境的温度和湿度有密切关系,环境温度高,水化速度快,混凝土电杆强度发展也快,周围环境中湿度适当,水泥的水化顺利进行,混凝土电杆强度也就能不断增长,如周围环境中温度不够,或在炎热气侯受风吹日晒,使混凝土中水分蒸发过快,影响水泥水化作用的正常进行,造成混凝土结构疏松,脱皮或产生干缩裂纹,影响混凝土的耐久性,所以说电杆养护是十分重要的工艺过程。
2.1 电杆的养护工艺可分为自然养护及人工养护两大类,自然养护是利用露天自然条件进行养护,太最能养护也属于自然养护,它设备简单,不消耗能源但养护周期长,需28天才能达到标准规定的强度,人工养护一般采蒸汽养护,此外还有干热养护、红外线养护及电能养护等,它需要一定的能耗,还要有较多的设备,如锅炉、养护窑等,其优点是养护周期短,能加快模具与台座的周转,由于自然养护混凝土电杆工艺的脱模时间长,模具周转率低,一般很少采用,近年来,一些中小型电杆厂,是采用蒸汽养护与自然养护相结合的方式,即对已密实成型的电杆先蒸汽养护3~4h,冬季需5h,即可脱模,然后再进行浇水养护一段时间,用硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥拌制混凝土电杆不得少于7昼夜,浇水次数应能保持混凝土具有足够的润湿状态为准,这种养护方式,既缩短了电杆的脱模时间,又提高了模具的周转率,GB4623规定,环形预应力混凝土电杆的脱模强度不低于设计强度的70%,以此规定可以看出,电杆虽然达到允许脱模强度,但不意味着电杆达到了终期强度,还有30%的后期强度需要努力争取,但是有些企业忽视了电杆的后期养护,尤其是带温脱下的电杆,如遇气温高风速大气化水立即被空气带走,电杆立即出现失水和风干现象,严重影响后期强度的增长,因此,不论是热养护或自然养护的电杆,脱模后都应覆盖和浇水,气温低于5℃以下时,还应注意电杆受冻。
3、最后的工序为电杆脱模,把握好这一环节是对生产全过程的最终保证,因此要严格按照GB4623国标加强生产管理,以确保电杆脱模强度达到规定要求。混凝土电杆的脱模强度与时间,须根据混凝土强度增长情况来确定,因为它的增长速度与水泥品种、标号、水灰比、湿度、养护状况等有着密切的关系,如果混凝土电杆脱模时达不到脱模强度的要求,易引起以下问题的发生。
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