CN1649707A - 混凝土的直立模制 - Google Patents

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Abstract

一种在直立模中模制长混凝土制品的方法，该直立模含有一个带排水管(5)的模衬(17)，排水管用于当模被填充时使混凝土脱水。改进是在填充模的过程中封闭排水管(5)，以抑制填充过程中混凝土的水损失。排水管(5)可以含有单向阀或者包括能被加压以抑制水进入排水管(5)的内管(15)。

Description

混凝土的直立模制
持术领域
本发明涉及在直立模中模制如杆、桩或管的混凝土制品的改进。
背景技术
在美国专利4996013中已经提出了混凝土管、中空杆或者桩在直立模中的模制。该模从底部被填充，并且通过使用一个柔性膜使内模向外移动，在内外模之间压缩混凝土。水从混凝土中排进膜中的排水道或排水管。因为在填充模的过程中，水从混凝土中分离，水在填充过程中趋向在模的上部聚集。这个问题在美国专利6284172中是这样处理的，通过用盖密封允许液体流出但保留颗粒的模的一端和当在此端盖处感知到出现固体材料时停止模的填充。
虽然这些方法生产出足够强度的杆，但这些制品的表面加工有时比较粗糙并且在从模中取出制品的过程中在表面上形成空腔。脱水的步骤在模制产品中也显得不均匀地进行。
本发明的一个目的是克服这些问题并且提供一种在直立模中生产具有可接受的表面精度的杆、桩或管的方法以及装置。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供一种在直立模中形成混凝土制品的方法，其中混凝土混合料从模的底部用泵抽进模内，并且当混凝土混合料在模内上升时，水的分离被抑制以保持均质的粘度。
本发明部分基于这样的发现，即表面缺陷和不均匀的排水是在将混凝土用泵抽进模内的过程中由于水的分离引起的。这种分离导致局部区域得到水与水泥的比值比整体的成分低。发现分离的发生是因为在模被完全填充之前，水通过在柔性的模衬中的排水道或者排水管逸出。
相应地，本发明提供一种在直立模中模制长混凝土制品的方法，该直立模包括一个具有排水管的模衬，排水管用于当填充模时使混凝土脱水，此改进是在填充模的过程中封锁排水管以抑制在填充过程中混凝土中的水损失。
更具体地，本发明提供一种在直立模中形成长混凝土制品的方法，其包括下列步骤：
a)提供一个具有排水管的模衬以允许水从湿混凝土中排出
b)在模腔内设置配筋
c)用泵将湿混凝土抽进受压的模的底部，于是混凝土升到模的顶部
d)在向模中填充湿混凝土的步骤中防止水流出排水管
e)在模被填满后，允许水从排水管排出。
这种方法特别于形成那些用作电线杆或者街道照明或者用作建筑工地的桩的杆，或者适合于制造混凝土管。
另一方面，本发明提供一种用于形成长混凝土制品的直立模，包括
f)一个由模芯和外壳限定的环形模腔
g)一个绕模腔内芯的模衬，其包括竖直地含有间隔孔以允许混凝土脱水的直立排水管
h)与所述排水管有关用于在填充模腔的过程中防止水从所述排水管流出的装置。
另一个方面，本发明提供一种结合排水管以允许混凝土脱水的柔性模衬，其中在填充模的过程中，排水管至少部分被关闭以抑制水损失，当模填充到允许水逸出时再被打开。
排水管的关闭可以任何合适的方式实现。可以使用单向阀防止水在排水管内上升到超过模内的混凝土面太多的高度。已经发现位于50和250mm之间的直立间隔内的单向阀是合适的，但100mm的间隔是优选的。
另一个可选的是使用一个位于排水管侧面的薄弹性内管，内管能采用空气或者液体被加压以压住排水管的开口，防止水从混凝土中逸出。当内管被减压时，水能逸出以允许在被填充的模内的混凝土脱水。
利用来自正在填充的模的水压对排水管内的内管加压也是可能的。这可以通过封闭内管的上端实现，或者通过在上端的一个单向阀以及在下端的一个排水塞实现。这意味着需要稍微大的压力来提升混凝土，而且会发生一些水损失，但能保持混凝土的均质粘度。
附图说明
参照附图说明发明的优选实施例，其中：
图1(俯视图)和图2(截面图)是模和利用本发明的排水管的模衬的示意图；
图3A(截面图)和3B(俯视图)是本发明的排水管的第一个实施例的示意图；
图4A(截面图)和4B(俯视图)是本发明的排水管的第二个实施例的示意图；
图5A(截面图)和5B(俯视图)是本发明的排水管的第三个实施例的示意图；
图6(截面图)和图7(俯视图)是用于确定本发明的水控制方法的效果的试验设备。
具体实施方式
用于形成混凝土杆的直立模是美国专利6284172中所述的类型，这个专利的内容在此引入作为参考。区别是在模衬的过滤介质中的排水管按照本发明被修改了。模通常是12.5米高，水与水泥的比值大约为0.45的混凝土被泵抽进模的底部。一旦混凝土与过滤介质接触，水开始渗进通常中心间隔50mm的排水孔。提升混凝土12.5米所需要的压力大约是830kPa，但是此压力随着水与水泥的比值、使用的粒料以及模腔中的配筋的复杂性而变化；而12.5米水柱高度的压力大约是138kPa，结果是水被压进排水管。水损失通常是不均匀的，混凝土的某些部分比其它部分损失更多的水。
为了控制和抑制这种水损失，使用本发明的排水管。如图1和2中所示，模腔2由内芯16和外模衬17限定，并且包括一个钢的钢筋骨架3，混凝土围绕骨架3被泵抽进。当混凝土进入模2时，水通过过滤介质4，然后经排水孔6进入排水管5。排水塞7被封闭，于是水沿管5上升。在图3A和B中，第一实施例使用与过滤介质4成一体的尼龙排水管5，排水管5具有中心间隔50mm的排水孔6。在排水管5的内部是能填充水或者受压的空气的硅管15，用以密封管5中的孔6。经入口16，液体被引进内管15，远端17被密封或者系住。一个可选择的布置如图4所示，其中排水管5包括直立地隔开100mm的单向阀。单向阀可以由一个阀座和一个浮动球9组成，阀座包括一个被胶粘在排水管5的内壁的环形铜阀座10，浮动球用于紧靠着阀座密封并由一个螺旋形支撑11支撑。螺旋形支撑相反被支撑在位于100mm以下的阀座的上表面。
当混凝土在模内上升时，水进入排水管，并且因为排水塞7(图2)被关闭，水在排水管5内直立地上升。最初，水会上升到排水孔8，一些水将逸进模腔内直到混凝土到达排水孔8的位置。正在排水管5内上升的水会将球9压住阀座10，防止水进一步进入排水管5，直到混凝土面快速地上升到阀座10上面的排水孔的位置。通过这种方式，混凝土的水损失被限制在两个阀座之间模的100mm高度内的排水管的体积。当模被填满时，打开排水塞7，接着就是如美国专利6284172所描述的脱水步骤。
在图5A和B中说明另一个实施例。在排水管5内部是内管12，在其靠近模腔顶部的上端具有一个单向浮动球阀13。当水在管12内上升时，水排出空气，当水到达单向阀位置时，该阀被关闭，于是内管12内的压力增加。内管12内的水面总是高于模腔中的混凝土面，管12中的较高的压力将管12压住排水管，防止水通过排水孔14进入管5。当模腔2被填满时，打开排水塞7，于是管12内的水流出。当脱水步骤开始时，模内的水压大于空的排水管12内的压力，于是该管变瘪，允许水通过孔14进入管5并排出。
在图6和图7中表示的是说明本发明的一个实施例的效果的试验设备。该试验方法被设计来产生类似于那些在填充大约12米高的直立模时经历的泵压和条件。因为模腔中存在钢筋骨架导致的限制，压力上升到大约830Kpa。
该装置的建立是采用一个12米的长塑料PVC管21来模仿模腔。钢筋骨架22包括一系列固定在直立棒24上的环23，该骨架被插进管21内并由环25固定在位。排水管28由一个贯穿管21整个高度的尼龙管组成，并被布置在骨架22的环23内。排水管28大约内径6mm，沿其整个长度每50mm间隔有一个1mm的孔29。阀27被安装在管28的下端。过滤介质30缠绕着管28用于防止水泥颗粒通过孔29进入排水管28。整齐地安装在排水管28内的是一个外径大约6mm，内径大约4mm的硅橡胶管31。该管31从排水管28的顶端延伸并在管21的底部以上约500mm处截止。在排水管28和内管31的上端是一个单向阀32。脱水器33布置在管21的顶端并有一个出口34。
在首先沿管21向下喷水后，混凝土在管21的下端被泵抽进。混凝土迅速地到达围绕排水管28的过滤介质30，由泵压产生的压力引起水穿过孔29进入硅橡胶管31的下端。由于具有较低的比重，在排水管28内的水面比管21内的混凝土面上升地快。在117Kpa，即等于12米高的管28内的水柱高度的压力，水到达单向阀32并关闭此阀。硅橡胶管31内的水压关闭排水管28上的孔29，于是没有更多的水从混凝土中析出。因为水损失等于约150cc的硅橡胶管31的内部体积，混凝土没有显示任何分离的迹象就上升到管21的顶端。
在进行这个试验之后，将混凝土从管21中抽出并送回泵中。然后，从排水管28中卸下管31。用水将管21和排水管28冲洗干净。同样的混凝土用泵抽进管21。这次，流过过滤介质30和孔29的水使排水管上升到下一个间隔孔29的位置并流回到混凝土柱的顶端。这些水不能与混凝土再混合，于是保持分离状态。当混凝土接近管21的顶端时，在混凝土柱顶端的水溢出脱水器33，并从出口34被收集。测量水损失的数量是5000cc。此试验证明在填充模的过程中，控制水进入排水管保持了混凝土的均质性，并且防止水的分离带来的不均匀脱水和当治愈后出现的裂缝产品的一系列问题。
那些模制混凝土制品领域的技术人员能意识到，在填充模腔的过程中，通过多种手段抑制水逸出模腔能够实现本发明以及在此公开的方法和布置。

Claims (9)

1.一种在直立模中形成混凝土制品的方法，其中用泵将混凝土混合料从模的底部抽进模内，当混凝土混合料在模内上升时，抑制水的分离以保持均匀的粘度。
2.一种在直立模中形成长混凝土制品的方法，包括下列步骤
a)提供一个具有排水管的模衬以允许从湿混凝土中排出水
b)在模腔中设置配筋
c)用泵将湿混凝土抽进受压的模的底部，于是混凝土上升到模的顶端
d)在用湿混凝土填充模的步骤中，防止水流出排水管
e)在模被填满后，允许水从排水管排出。
3.一种用于形成长混凝土制品的直立模，具有
a)一个由模芯和外壳限定的环形模腔
b)一个围绕模腔的内芯的模衬，包括直立地含有间隔孔以允许混凝土脱水的直立排水管
c)与所述排水管有关以防止在填充模腔的过程中水流出所述的排水管的装置。
4.如权利要求3所述的模，其中所述排水管含有一个内管，该内管能够被加压以封闭排水管壁上的孔。
5.如权利要求3所述的模，其中所述排水管含有在排水管内直立地分隔开的单向阀。
6.一种用于权利要求3所述的模的柔性模衬，其结合排水管以允许混凝土的脱水，其中在填充模的过程中，排水管能至少部分地被关闭以抑制水的损失并且当模被填满时被打开。
7.如权利要求6所述的模衬，其中排水管含有一个内管，该内管能被加压以封闭排水管壁上的排水孔。
8.如权利要求6所述的模衬，其中排水管含有在排水管内直立地分隔开的单向阀。
9.由权利要求1或者2所述的方法形成的长混凝土制品。
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