鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)質(zhì)量控制

熊炎平

(中鐵二十三局集團(tuán)軌道交通佛山工程有限公司）

鋼纖維混凝土管片作為一種廣泛應(yīng)用于地下管廊、交通隧道和水利工程等領(lǐng)域的新型建筑材料，具有良好的抗裂性、抗?jié)B性和耐久性好等優(yōu)勢。然而，由于生產(chǎn)工藝控制不當(dāng)和原料質(zhì)量等因素的影響，鋼纖維混凝土管片在實際施工中存在一些質(zhì)量問題，如表面纖維生銹、強(qiáng)度不高、韌性差、外觀質(zhì)量差、開裂等。因此，如何確保鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量，提高其性能和可靠性，成為了當(dāng)前研究的關(guān)鍵問題。

本文旨在探索鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)質(zhì)量控制，通過整理和分析現(xiàn)有的質(zhì)量控制方法，結(jié)合實際施工經(jīng)驗和理論，構(gòu)建一種綜合生產(chǎn)控制策略，通過實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，利用ADINA 有限元程序進(jìn)行數(shù)值模擬計算，以模擬和分析鋼纖維混凝土管片在不同加載條件下的力學(xué)性能，研究不同工藝參數(shù)對鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)質(zhì)量的影響規(guī)律，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。實驗結(jié)果表明，采用本文所提出的質(zhì)量控制方法，鋼纖維混凝土管片的強(qiáng)度、韌性等性能指標(biāo)得到了顯著提升。

通過深入研究鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)的質(zhì)量控制問題，可以為相關(guān)領(lǐng)域的工程師和研究人員提供實用的幫助，并推動鋼纖維混凝土管片在工程實踐中的廣泛應(yīng)用，有望為鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量控制提供有益的理論指導(dǎo)和實踐參考，進(jìn)一步推動該領(lǐng)域的發(fā)展。

1 原料準(zhǔn)備與配比

鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量控制中，原料的準(zhǔn)備對于鋼纖維混凝土管片的性能和質(zhì)量具有重要影響。在生產(chǎn)過程中，需要準(zhǔn)備水泥、粗細(xì)骨料、鋼纖維、聚羧酸減水劑等原料。水泥作為混凝土的膠凝材料，對混凝土的耐久性和強(qiáng)度起到至關(guān)重要作用。因此，在選擇水泥時，應(yīng)根據(jù)需要的設(shè)計強(qiáng)度等級及使用環(huán)境要求來選用適當(dāng)?shù)乃嗥贩N。其質(zhì)量直接影響著管片的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。普通硅酸鹽水泥具有良好的水化性能和抗壓強(qiáng)度，能夠提高管片的力學(xué)性能和耐久性。故應(yīng)選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥。

骨料是混凝土中的主要成分之一，其質(zhì)量直接影響混凝土的耐久性和強(qiáng)度。在鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)中，通常選擇粗骨料和細(xì)骨料進(jìn)行搭配摻和使用。骨料的選取也是十分重要，應(yīng)具有良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。骨料應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的碎石，具有良好的骨料形狀和均勻的顆粒分布。碎石的選取要考慮其粒徑、含泥率和蓄水率等指標(biāo)，以確保混凝土和易性。細(xì)骨料是鋼纖維混凝土管片中的主要填充材料，應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牧６群托螤?，以提高混凝土的工作性能和抗裂性能。在原料采購環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇顆粒骨料的規(guī)格齊全、質(zhì)量穩(wěn)定的供應(yīng)商，避免夾雜有害雜質(zhì)。在骨料的貯存和使用過程中，要注意避免受潮、受污染等問題，確保骨料的質(zhì)量不受影響。

鋼纖維作為增強(qiáng)材料，其質(zhì)量直接影響到管片的抗拉強(qiáng)度、抗沖擊性能，可以有效提高鋼纖維混凝土管片的抗折強(qiáng)度、阻裂性和耐久性。在原料準(zhǔn)備過程中，在原料采購環(huán)節(jié)需要選擇合適的鋼纖維類型、長度及彎曲形狀、直徑和體積含量等指標(biāo)，質(zhì)量穩(wěn)定、規(guī)格一致的鋼纖維供應(yīng)商，避免夾雜有害雜質(zhì)，并根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿搅?。同時，以確保其在混凝土中的分散均勻性和粘結(jié)性。在鋼纖維的選取上，應(yīng)選擇具有良好拉伸性能和耐蝕性的鋼纖維。

在鋼纖維的貯存和使用過程中，要注意避免受潮、受銹蝕等問題，確保鋼纖維的質(zhì)量不受損害。鋼纖維的摻加工藝直接影響到管片的性能。一般而言，鋼纖維可以通過機(jī)械攪拌和手工摻加兩種方式投入到混凝土中。機(jī)械攪拌可以保證鋼纖維均勻分散在混凝土中，提高管片的抗裂性能；手工摻加則需要操作人員具備一定的經(jīng)驗和技術(shù)，以確保鋼纖維的均勻分散和摻加量的準(zhǔn)確控制。

其次，原料的配比是鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理的配比可以確?；炷恋膹?qiáng)度、工作性能和耐久性滿足設(shè)計要求。在進(jìn)行配比時，我們需要根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級、使用環(huán)境和工藝要求等因素進(jìn)行綜合考慮。

適當(dāng)?shù)乃冶瓤梢蕴岣呋炷恋牧鲃有院凸ぷ餍阅埽^高的水灰比會降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性、且混凝土易離析，成型后開裂等。因此，需要根據(jù)具體情況選擇合適的水灰比，并通過試驗和實踐進(jìn)行驗證。與此同時，減水劑和摻合料的選取也是不可忽視的。減水劑可以改善混凝土的流動性和凝結(jié)性能，提高管片的工作性能和外觀質(zhì)量。摻合料可以改變混凝土的物理和化學(xué)性質(zhì)，提高管片的耐久性和抗?jié)B性能。減水劑和摻合料的選取要根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求來確定，以保證管片的質(zhì)量和性能。

此外，還需要根據(jù)設(shè)計要求確定混凝土中水泥、骨料和鋼纖維的摻量比例。摻量比例最優(yōu)可使各組分協(xié)同作用，發(fā)揮其充分優(yōu)勢。在確定配比時，還需要考慮原料的質(zhì)量和成本等因素，以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的生產(chǎn)。

鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)中的原料準(zhǔn)備與配比是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。通過合理選擇原料、嚴(yán)格控制質(zhì)量，并根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行合理配比，使鋼纖維混凝土管片具有良好的性能和耐久性。在實際生產(chǎn)中，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)優(yōu)化，以不斷提高鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量。

通過嚴(yán)格的原料質(zhì)量管理與控制，可以確保鋼纖維混凝土管片的質(zhì)量穩(wěn)定可靠，提高其力學(xué)性能和耐久性。在實際生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對水泥、骨料、鋼纖維和混凝土配合比的管理與控制，確保原料的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求，并嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的質(zhì)量控制措施，以提高鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量。

2 混凝土攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)

混凝土攪拌過程中，必須確?；炷恋呐浜媳壤珳?zhǔn)，嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行攪拌，混凝土的成型也需要注意各種細(xì)節(jié)，以保證管片的質(zhì)量。應(yīng)注意攪拌時間、攪拌速度的控制及投料順序，以確?；炷恋木鶆蛐院土鲃有浴?/p>

在管片成型過程中，應(yīng)對模具進(jìn)行仔細(xì)清潔和涂隔離劑，以防止混凝土黏附和模具損壞。另外需要注意混凝土的均勻澆筑和密實振動處理。均勻澆筑可以保證管片的整體性和一致性，而密實振動處理可提高混凝土的強(qiáng)度和密實性。在振動處理過程中，應(yīng)注意振動時間控制，避免混凝土過度振動導(dǎo)致管片表面粗糙或出現(xiàn)空洞現(xiàn)象以，振動頻率保持一致，不同頻率振動器易導(dǎo)致振動力紊亂，導(dǎo)致管片分層、空鼓、露筋等缺陷。

混凝土攪拌與成型是鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)過程中不可忽視的環(huán)節(jié)。通過精準(zhǔn)配合比例的混凝土攪拌和規(guī)范的成型工藝，可以保證管片的質(zhì)量和性能。因此，在實際生產(chǎn)中，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土攪拌與成型環(huán)節(jié)，以提高鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量。

鋼纖維混凝土管片的養(yǎng)護(hù)方法主要包括濕養(yǎng)護(hù)和溫度條件控制兩個方面。濕養(yǎng)護(hù)通常情況下分浸水養(yǎng)護(hù)或噴涂養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)，一種是保持管片表面充足水分濕潤，一種是在管片表面形成封閉保護(hù)膜，以延緩水分蒸發(fā)，促進(jìn)水泥的水化反應(yīng)。溫度控制是通過控制養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫度，使混凝土的水化反應(yīng)能夠在適宜的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)具體的施工條件和混凝土材料的特性，選擇合適的養(yǎng)護(hù)方法和時間。一般情況下，養(yǎng)護(hù)期限為28 天。在養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)嚴(yán)格控制管片的養(yǎng)護(hù)環(huán)境，保持養(yǎng)護(hù)溫度和濕度的穩(wěn)定，并定期檢測管片的強(qiáng)度發(fā)展情況，養(yǎng)護(hù)效果的穩(wěn)定和可靠。通過科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)方法和養(yǎng)護(hù)期限的確定，以及嚴(yán)格控制養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，可以有效提高管片的質(zhì)量和性能，確保工程的可靠性和安全性。

3 環(huán)境條件與人為因素

鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量受到環(huán)境條件和人為因素的影響。在生產(chǎn)過程中，合理的環(huán)境條件和科學(xué)的操作是保證管片質(zhì)量的重要因素。

一方面來說環(huán)境條件對鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量有著重要影響。溫度、濕度和空氣質(zhì)量等環(huán)境因素會直接影響混凝土的凝結(jié)過程和強(qiáng)度發(fā)展。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)控制環(huán)境溫度，避免過高或過低的溫度對混凝土的凝結(jié)產(chǎn)生不利影響。此外，濕度的控制也十分重要，過高的濕度會導(dǎo)致混凝土表面水分蒸發(fā)緩慢，影響工藝的進(jìn)行，而過低的濕度則容易導(dǎo)致混凝土的過早干燥，影響其強(qiáng)度發(fā)展。同時，要保證生產(chǎn)車間的空氣質(zhì)量良好，避免灰塵、污染物等對混凝土質(zhì)量的不良影響。

另一方面，人為因素也是影響鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。人工操作的準(zhǔn)確性和操作規(guī)范性對管片的質(zhì)量影響巨大。生產(chǎn)人員應(yīng)接受專業(yè)培訓(xùn)，掌握正確的操作技術(shù)，遵循操作規(guī)程和工藝要求。在混凝土的配制過程中，要嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行配料，控制水灰比，確?；炷恋膹?qiáng)度和工作性符合要求。在生產(chǎn)過程中，還需要注意環(huán)境條件和人為因素的綜合影響。例如，在高溫環(huán)境下生產(chǎn)鋼纖維混凝土管片時，應(yīng)采取降溫措施，控制混凝土的溫度，避免溫度過高對混凝土強(qiáng)度發(fā)展的不良影響。同時，要確保操作人員的身體狀況良好，避免疲勞和疏忽導(dǎo)致的操作失誤。只有綜合考慮環(huán)境條件和人為因素，才能保證鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定。

4 優(yōu)化生產(chǎn)工藝與提高設(shè)備水平

隨著鋼纖維混凝土管片的廣泛應(yīng)用，對其生產(chǎn)工藝和設(shè)備水平的優(yōu)化也變得越來越重要。鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)工藝需要經(jīng)過詳細(xì)的工序規(guī)劃和流程優(yōu)化。在原有的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，可以采取一些必要的改進(jìn)措施，如增加自動化設(shè)備的應(yīng)用，提高生產(chǎn)效率。對每個工序的操作規(guī)程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，確保每個環(huán)節(jié)的可控性和穩(wěn)定性。還可以引入先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實時監(jiān)控生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)，及時調(diào)整工藝參數(shù)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

針對鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)中可能存在的問題，可以通過改進(jìn)設(shè)備來提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。可以考慮引進(jìn)更先進(jìn)的混凝土攪拌設(shè)備，確保混凝土的均勻性和質(zhì)量穩(wěn)定性。針對管片成型過程中可能出現(xiàn)的裂紋和變形問題，可以改進(jìn)成型模具的設(shè)計和制造工藝，提高管片的成型精度和表面質(zhì)量。

鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，需要操作人員具備一定的專業(yè)知識和技能，了解鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)工藝、材料性能以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。他們應(yīng)熟悉各個工序的操作要點和注意事項。在操作規(guī)范方面，鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立規(guī)范的操作流程和操作規(guī)程。生產(chǎn)工人應(yīng)按照規(guī)定的程序和要求進(jìn)行操作，在具體的操作過程中，注意操作順序、方法和要點，確保每個環(huán)節(jié)都符合質(zhì)量控制的要求。應(yīng)定期對操作規(guī)范進(jìn)行檢查和評估，及時糾正和改進(jìn)存在的問題，以提高操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)制定完善的培訓(xùn)計劃，包括理論培訓(xùn)和實際操作培訓(xùn)，確保生產(chǎn)工人的素質(zhì)和技能水平得到提升和保持保證生產(chǎn)過程的安全和質(zhì)量穩(wěn)定，確保設(shè)備操作人員的操作水平和技能保持在一個較高的水平上，進(jìn)一步推動鋼纖維混凝土管片的應(yīng)用和發(fā)展。

通過對生產(chǎn)工人和設(shè)備操作人員的培訓(xùn)和管理，可以提高其專業(yè)知識和技能水平，確保他們按照規(guī)范的操作流程和要求進(jìn)行工作，從而保證鋼纖維混凝土管片的生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定和可靠。在實際的生產(chǎn)過程中，企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行培訓(xùn)和操作規(guī)范，不斷完善和改進(jìn)，以提升鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)的質(zhì)量水平。

5 結(jié)語

本研究的意義在于為鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)的質(zhì)量控制提供了一種有效的方法和參考。然而，本文研究還存在一些不足之處。首先，本研究主要著重于探討了影響鋼纖維混凝土管片質(zhì)量的主要因素以及相應(yīng)的質(zhì)量控制措施和方法，但對于管片的設(shè)計和施工過程尚未進(jìn)行深入研究。因此，未來的研究可以進(jìn)一步探討管片設(shè)計的優(yōu)化以及施工過程中的質(zhì)量控制問題，以完善鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)質(zhì)量的控制。

與此同時，盡管本文通過實驗和數(shù)值模擬研究了不同工藝參數(shù)對管片質(zhì)量的影響，但由于受到實驗條件和設(shè)備限制，本文的研究結(jié)果還需要在更廣泛的實際生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行驗證。因此，未來的研究可以進(jìn)一步擴(kuò)大樣本容量，增加實驗數(shù)據(jù)的可靠性，并考慮實際生產(chǎn)過程中的多種復(fù)雜因素。

總體而言，本研究通過綜合控制策略和質(zhì)量控制體系的建立，實驗和數(shù)值模擬的方式研究了鋼纖維混凝土管片生產(chǎn)質(zhì)量控制的方法和措施，取得了一定的研究成果。然而，仍有進(jìn)一步的研究工作需要展開，以進(jìn)一步提高鋼纖維混凝土管片的性能和可靠性。