CN112536904A - 一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺 - Google Patents

一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺 Download PDF

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汪志甜
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吴平平
李剑鸾
张龙
周小伍
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    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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Abstract

本发明公开了一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，包括端模、管模和边沟主体，其生产工艺包括：a、准备工作b、布料、合模；c、离心成型；d、蒸汽养护；e、拆模、切割、检验。从而实现路堤边沟工厂流水线全自动化快速生产，离心成型一次制作，生产效率显著提高；采用离心法工艺，结构全断面一次预制成型，分块少，结构强度、耐久性、抗渗性均提高，产品质量可控；通过采用高强混凝土，有效降低混凝土用量约50％，运输和安装成本降低，结构轻质高强，绿色环保。

Description

一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺
本发明涉及一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，属于土木工程领域。
背景技术
近年来随着我国交通工程工业化建设的快速发展，装配式结构应用的越来越广泛，在设计标准化、生产工厂化，施工装配化的要求下，产业化路堤边沟是大势所趋。此外，现高速公路路基预制边沟存在如下缺点：(1)采用低标号砼，结构尺寸较大，构件笨重，为此需在橫、纵面上分成多块，再砌筑成形，由于分块较多，施工速度慢，表面平整度不高，容易发生水毁，日常维修频繁；(2)通常采用场地手工，模板预制工艺，效率低，精度差，无法实现产业化生产。
综上所述，研制一种能实现轻质高强、绿色环保、便于施工、能够产业化生产的全断面预制边沟很有必要。
发明内容
针对路堤边沟产业化发展的需要，本发明提供一种离心法生产的预制路堤边沟包括薄壁高强混凝土、离心法机械化生产工艺和流水化生产线，从而实现路堤边沟的产业化生产，以达到轻质高强、绿色环保、快速高效生产。
本发明所采取的技术方案是：
一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，包括端模、管模和边沟主体，其生产工艺包括：
a、准备工作：配料：水泥、硬石膏粉、矿粉、掺合料、细骨料、粗骨料、拌合用水、外加剂、晶核早强剂；制作混凝土；清模：清理干净管模、端模并喷涂脱模剂；
b、布料、合模：向管模内浇灌混凝土，使其均匀布满于全模，合模；
c、离心成型：合模后，通过桁吊将管模吊至离心区并离心成型；
d、蒸汽养护：离心完成后，将管模吊入蒸养池中，合盖养护；
e、拆模、切割、检验：蒸养完成结束后，将管模吊出蒸养池移至拆模区拆模，拆模完成后，将边沟对半切割，检验合格后即可出厂。
本发明的进一步技术：
优选的，所述的高强混凝土边沟主体厚度≤25mm，采用整体预制方式。
优选的，所述的水泥宜采用52.5等级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，比表面积宜控制在(330-380)m2/kg，C3A含量不宜大于8％。
优选的，所述的硬石膏粉比表面积宜控制在300m2/kg以上。
优选的，所述的细骨料采用天然硬质中粗砂，粗骨料采用碎石或破碎的卵石，最大粒径不大于8mm。
优选的，所述的外加剂采用聚羧酸类减水剂，减水率≥25％。
优选的，所述的晶核早强剂固含量≥8.0％。
优选的，所述的制作混凝土搅拌时间控制在2.5-3.5min,混凝土坍落度控制在5.0-8.0cm。
优选的，所述的端模、管模采用型钢结构，管模由上管模、下管模组成，上管模和下管模采用螺栓连接。
优选的，所述的混凝土布料通过电脑自动配料集中拌制，采用布料斗进行混凝土喂料。
优选的，所述的离心成型分为三个阶段，分别是低速离心阶段、中速离心阶段、高速离心阶段。
优选的，所述的蒸汽养护分为四个阶段，分别是静停、升温、恒温和开盖降温四个阶段。升温阶段升温速度约为20-30℃/h。
本发明的有益效果为：
一是采用工厂自动化制造技术，离心成型一次制作，实现工厂流水线全自动化快速生产，生产效率显著提高；
二是结构高强化、轻型化，采用高强混凝土，有效降低混凝土用量约50％，运输和安装成本降低，绿色环保；
三是采用离心法工艺，结构全断面一次预制成型，分块少，结构强度、耐久性、抗渗性均提高，产品质量可控；
四是产品标准化，固定结构尺寸，设备利用率提高，管理难度降低，造价进一步降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的断面结构示意图。
图3为边沟主体的结构示意图。
图中，1、边沟主体；2、管模；3、端模。
具体实施结构:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：如图1-3，一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，由端模、管模和边沟主体组成，边沟主体厚度25cm。包括如下生产步骤：
a、准备工作：配料：水泥选用52.5等级的硅酸盐水泥、外加剂采用聚羧酸类减水剂、砂的粒度为中砂，砂、石子的比例按照40％： 60％搭配，并满足连续级配要求；制作混凝土，搅拌时间3min,混凝土坍落度控制在6cm，搅拌均匀；清模：用钢钎清理干净管模、端模上粘附的水泥砂浆及残留物并涂抹脱模剂，做到喷涂均匀；
b、布料、合模：向管模内浇灌混凝土，按照“先中间-后两端- 再中间”的顺序布料，使其均匀布满于管模内，布料完成后，两侧下管模边多余料清理干净，合上上管模，从一端两侧对称同时向另一端拧紧合模螺丝；
c、离心成型：合模后，通过桁吊将管模吊至离心区，使用自动离心装置控制各阶段离心工艺参数，分三阶段离心成型，低速阶段主要使混凝土均匀分布，中速阶段使混凝土分布到更均匀更稳定的位置，高速阶段使混凝土更加密实；
d、蒸汽养护：离心完成后，倾倒余浆，将管模吊入蒸养池中，合盖养护，蒸汽养护分为四个阶段，分别是静停、升温、恒温和开盖降温四个阶段。静停阶段1h。(静停阶段预制边沟混凝土开始发生水化反应，并且有了一定的强度，避免升温过程中可能产生的温差变化而导致混凝土出现内部微裂问题)，升温阶段做到缓慢升温，前一小时按20℃/h，温度达到85℃开始恒温养护，6.5h后开盖降温。
e、拆模、切割、检验：蒸养完成结束后，将管模吊出蒸养池移至拆模区拆模，拆模完成后，将边沟对半切割，由质检员依据外观质量与尺寸偏差要求进行检验，检验合格后即可出厂。
实施例2：如图1-3，一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，由端模、管模和边沟主体组成，边沟主体厚度25cm。包括如下生产步骤：
a、准备工作：配料：水泥选用52.5等级的硅酸盐水泥、外加剂采用聚羧酸类减水剂、砂的粒度为中砂，砂、石子的比例按照40％： 60％搭配，并满足连续级配要求；制作混凝土，搅拌时间3min,混凝土坍落度控制在6cm，搅拌均匀；清模：用钢钎清理干净管模、端模上粘附的水泥砂浆及残留物并涂抹脱模剂，做到喷涂均匀；
b、布料、合模：向管模内浇灌混凝土，按照“先中间-后两端- 再中间”的顺序布料，使其均匀布满于管模内，布料完成后，两侧下管模边多余料清理干净，合上上管模，从一端两侧对称同时向另一端拧紧合模螺丝；
c、离心成型：合模后，通过桁吊将管模吊至离心区，使用自动离心装置控制各阶段离心工艺参数，分三阶段离心成型，低速阶段主要使混凝土均匀分布，中速阶段使混凝土分布到更均匀更稳定的位置，高速阶段使混凝土更加密实；
d、蒸汽养护：离心完成后，倾倒余浆，将管模吊入蒸养池中，合盖养护，蒸汽养护分为四个阶段，分别是静停、升温、恒温和开盖降温四个阶段。静停阶段1h。(静停阶段预制边沟混凝土开始发生水化反应，并且有了一定的强度，避免升温过程中可能产生的温差变化而导致混凝土出现内部微裂问题)，升温阶段做到缓慢升温，前一小时按20℃/h，温度达到85℃开始恒温养护，6.5h后开盖降温。
e、拆模、切割、检验：蒸养完成结束后，将管模吊出蒸养池移至拆模区拆模，拆模完成后，将边沟对半切割，由质检员依据外观质量与尺寸偏差要求进行检验，检验合格后即可出厂。
所述的高强混凝土边沟主体厚度≤25mm，采用整体预制方式。
所述的水泥宜采用52.5等级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，比表面积宜控制在(330-380)m2/kg，C3A含量不宜大于8％。
所述的硬石膏粉比表面积宜控制在300m2/kg以上。
所述的细骨料采用天然硬质中粗砂，粗骨料采用碎石或破碎的卵石，最大粒径不大于8mm。
所述的外加剂采用聚羧酸类减水剂，减水率≥25％。
所述的晶核早强剂固含量≥8.0％。
所述的制作混凝土搅拌时间控制在2.5-3.5min,混凝土坍落度控制在5.0-8.0cm。
所述的端模、管模采用型钢结构，管模由上管模、下管模组成，上管模和下管模采用螺栓连接。
所述的混凝土布料通过电脑自动配料集中拌制，采用布料斗进行混凝土喂料。
所述的离心成型分为三个阶段，分别是低速离心阶段、中速离心阶段、高速离心阶段。
所述的蒸汽养护分为四个阶段，分别是静停、升温、恒温和开盖降温四个阶段。升温阶段升温速度约为20-30℃/h。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述发明和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，包括端模、管模和边沟主体，其生产工艺包括：
a、准备工作：配料：水泥、硬石膏粉、矿粉、掺合料、细骨料、粗骨料、拌合用水、外加剂、晶核早强剂；制作混凝土；清模：清理干净管模、端模并喷涂脱模剂；
b、布料、合模：向管模内浇灌混凝土，使其均匀布满于全模，合模；
c、离心成型：合模后，通过桁吊将管模吊至离心区并离心成型；
d、蒸汽养护：离心完成后，将管模吊入蒸养池中，合盖养护；
e、拆模、切割、检验：蒸养完成结束后，将管模吊出蒸养池移至拆模区拆模，拆模完成后，将边沟对半切割，检验合格后即可出厂。
2.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的高强混凝土边沟主体厚度≤25mm，采用整体预制方式。
3.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的水泥宜采用52.5等级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，比表面积宜控制在(330-380)m2/kg，C3A含量不宜大于8％。
4.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的硬石膏粉比表面积宜控制在300m2/kg以上。
5.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的细骨料采用天然硬质中粗砂，粗骨料采用碎石或破碎的卵石，最大粒径不大于8mm。
6.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的外加剂采用聚羧酸类减水剂，减水率≥25％。
7.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的晶核早强剂固含量≥8.0％。
8.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的制作混凝土搅拌时间控制在2.5-3.5min,混凝土坍落度控制在5.0-8.0cm。
9.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的端模、管模采用型钢结构，管模由上管模、下管模组成，上管模和下管模采用螺栓连接。
10.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的混凝土布料通过电脑自动配料集中拌制，采用布料斗进行混凝土喂料。
11.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的离心成型分为三个阶段，分别是低速离心阶段、中速离心阶段、高速离心阶段。
12.根据权利要求1中所述的一种离心法生产的高强混凝土预制路堤边沟及生产工艺，其特征在于：所述的蒸汽养护分为四个阶段，分别是静停、升温、恒温和开盖降温四个阶段。升温阶段升温速度约为20-30℃/h。
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