鋼纖維混凝土管片生產質量控制

熊炎平

(中鐵二十三局集團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用于地下管廊、交通隧道和水利工程等領域的新型建筑材料，具有良好的抗裂性、抗滲性和耐久性好等優勢。然而，由于生產工藝控制不當和原料質量等因素的影響，鋼纖維混凝土管片在實際施工中存在一些質量問題，如表面纖維生銹、強度不高、韌性差、外觀質量差、開裂等。因此，如何確保鋼纖維混凝土管片的生產質量，提高其性能和可靠性，成為了當前研究的關鍵問題。

本文旨在探索鋼纖維混凝土管片生產質量控制，通過整理和分析現有的質量控制方法，結合實際施工經驗和理論，構建一種綜合生產控制策略，通過實驗和數值模擬相結合的方式，利用ADINA 有限元程序進行數值模擬計算，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性能，研究不同工藝參數對鋼纖維混凝土管片生產質量的影響規律，并提出了相應的優化措施。實驗結果表明，采用本文所提出的質量控制方法，鋼纖維混凝土管片的強度、韌性等性能指標得到了顯著提升。

通過深入研究鋼纖維混凝土管片生產的質量控制問題，可以為相關領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用，有望為鋼纖維混凝土管片的生產質量控制提供有益的理論指導和實踐參考，進一步推動該領域的發展。

1 原料準備與配比

鋼纖維混凝土管片的生產質量控制中，原料的準備對于鋼纖維混凝土管片的性能和質量具有重要影響。在生產過程中，需要準備水泥、粗細骨料、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度起到至關重要作用。因此，在選擇水泥時，應根據需要的設計強度等級及使用環境要求來選用適當的水泥品種。其質量直接影響著管片的強度和穩定性。普通硅酸鹽水泥具有良好的水化性能和抗壓強度，能夠提高管片的力學性能和耐久性。故應選擇符合國家標準的普通硅酸鹽水泥。

骨料是混凝土中的主要成分之一，其質量直接影響混凝土的耐久性和強度。在鋼纖維混凝土管片的生產中，通常選擇粗骨料和細骨料進行搭配摻和使用。骨料的選取也是十分重要，應具有良好的力學性能和穩定的化學性質。骨料應選擇優質的碎石，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，以確?；炷梁鸵仔?。細骨料是鋼纖維混凝土管片中的主要填充材料，應具有適當的粒度和形狀，以提高混凝土的工作性能和抗裂性能。在原料采購環節，應選擇顆粒骨料的規格齊全、質量穩定的供應商，避免夾雜有害雜質。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，確保骨料的質量不受影響。

鋼纖維作為增強材料，其質量直接影響到管片的抗拉強度、抗沖擊性能，可以有效提高鋼纖維混凝土管片的抗折強度、阻裂性和耐久性。在原料準備過程中，在原料采購環節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，質量穩定、規格一致的鋼纖維供應商，避免夾雜有害雜質，并根據設計要求進行適當的摻量。同時，以確保其在混凝土中的分散均勻性和粘結性。在鋼纖維的選取上，應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，鋼纖維可以通過機械攪拌和手工摻加兩種方式投入到混凝土中。機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驗和技術，以確保鋼纖維的均勻分散和摻加量的準確控制。

其次，原料的配比是鋼纖維混凝土管片生產中的關鍵環節。合理的配比可以確?；炷恋膹姸?、工作性能和耐久性滿足設計要求。在進行配比時，我們需要根據混凝土的強度等級、使用環境和工藝要求等因素進行綜合考慮。

適當的水灰比可以提高混凝土的流動性和工作性能，但過高的水灰比會降低混凝土的強度和耐久性、且混凝土易離析，成型后開裂等。因此，需要根據具體情況選擇合適的水灰比，并通過試驗和實踐進行驗證。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性能，提高管片的工作性能和外觀質量。摻合料可以改變混凝土的物理和化學性質，提高管片的耐久性和抗滲性能。減水劑和摻合料的選取要根據具體的生產工藝和技術要求來確定，以保證管片的質量和性能。

此外，還需要根據設計要求確定混凝土中水泥、骨料和鋼纖維的摻量比例。摻量比例最優可使各組分協同作用，發揮其充分優勢。在確定配比時，還需要考慮原料的質量和成本等因素，以實現經濟、高效的生產。

鋼纖維混凝土管片生產中的原料準備與配比是確保產品質量的重要環節。通過合理選擇原料、嚴格控制質量，并根據設計要求進行合理配比，使鋼纖維混凝土管片具有良好的性能和耐久性。在實際生產中，需要根據具體情況進行調整和改進優化，以不斷提高鋼纖維混凝土管片的生產質量。

通過嚴格的原料質量管理與控制，可以確保鋼纖維混凝土管片的質量穩定可靠，提高其力學性能和耐久性。在實際生產中應加強對水泥、骨料、鋼纖維和混凝土配合比的管理與控制，確保原料的質量達到設計要求，并嚴格執行相關的質量控制措施，以提高鋼纖維混凝土管片的生產質量。

2 混凝土攪拌、成型、養護

混凝土攪拌過程中，必須確?；炷恋呐浜媳壤珳?，嚴格按照設計要求進行攪拌，混凝土的成型也需要注意各種細節，以保證管片的質量。應注意攪拌時間、攪拌速度的控制及投料順序，以確?；炷恋木鶆蛐院土鲃有?。

在管片成型過程中，應對模具進行仔細清潔和涂隔離劑，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度和密實性。在振動處理過程中，應注意振動時間控制，避免混凝土過度振動導致管片表面粗糙或出現空洞現象以，振動頻率保持一致，不同頻率振動器易導致振動力紊亂，導致管片分層、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過程中不可忽視的環節。通過精準配合比例的混凝土攪拌和規范的成型工藝，可以保證管片的質量和性能。因此，在實際生產中，應嚴格控制混凝土攪拌與成型環節，以提高鋼纖維混凝土管片的生產質量。

鋼纖維混凝土管片的養護方法主要包括濕養護和溫度條件控制兩個方面。濕養護通常情況下分浸水養護或噴涂養護液養護，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膜，以延緩水分蒸發，促進水泥的水化反應。溫度控制是通過控制養護環境的溫度，使混凝土的水化反應能夠在適宜的溫度范圍內進行。應根據具體的施工條件和混凝土材料的特性，選擇合適的養護方法和時間。一般情況下，養護期限為28 天。在養護期間，應嚴格控制管片的養護環境，保持養護溫度和濕度的穩定，并定期檢測管片的強度發展情況，養護效果的穩定和可靠。通過科學合理的養護方法和養護期限的確定，以及嚴格控制養護質量，可以有效提高管片的質量和性能，確保工程的可靠性和安全性。

3 環境條件與人為因素

鋼纖維混凝土管片的生產質量受到環境條件和人為因素的影響。在生產過程中，合理的環境條件和科學的操作是保證管片質量的重要因素。

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

另一方面，人為因素也是影響鋼纖維混凝土管片生產質量的重要因素。人工操作的準確性和操作規范性對管片的質量影響巨大。生產人員應接受專業培訓，掌握正確的操作技術，遵循操作規程和工藝要求。在混凝土的配制過程中，要嚴格按照配合比進行配料，控制水灰比，確?；炷恋膹姸群凸ぷ餍苑弦?。在生產過程中，還需要注意環境條件和人為因素的綜合影響。例如，在高溫環境下生產鋼纖維混凝土管片時，應采取降溫措施，控制混凝土的溫度，避免溫度過高對混凝土強度發展的不良影響。同時，要確保操作人員的身體狀況良好，避免疲勞和疏忽導致的操作失誤。只有綜合考慮環境條件和人為因素，才能保證鋼纖維混凝土管片的生產質量穩定。

4 優化生產工藝與提高設備水平

隨著鋼纖維混凝土管片的廣泛應用，對其生產工藝和設備水平的優化也變得越來越重要。鋼纖維混凝土管片的生產工藝需要經過詳細的工序規劃和流程優化。在原有的生產線基礎上，可以采取一些必要的改進措施，如增加自動化設備的應用，提高生產效率。對每個工序的操作規程進行標準化，確保每個環節的可控性和穩定性。還可以引入先進的生產管理系統，實時監控生產過程中的關鍵參數，及時調整工藝參數，以保證產品質量的穩定。

針對鋼纖維混凝土管片生產中可能存在的問題，可以通過改進設備來提高生產效率和產品質量?？梢钥紤]引進更先進的混凝土攪拌設備，確?；炷恋木鶆蛐院唾|量穩定性。針對管片成型過程中可能出現的裂紋和變形問題，可以改進成型模具的設計和制造工藝，提高管片的成型精度和表面質量。

鋼纖維混凝土管片的生產工藝較為復雜，需要操作人員具備一定的專業知識和技能，了解鋼纖維混凝土管片的生產工藝、材料性能以及相關標準和規范。他們應熟悉各個工序的操作要點和注意事項。在操作規范方面，鋼纖維混凝土管片生產企業應建立規范的操作流程和操作規程。生產工人應按照規定的程序和要求進行操作，在具體的操作過程中，注意操作順序、方法和要點，確保每個環節都符合質量控制的要求。應定期對操作規范進行檢查和評估，及時糾正和改進存在的問題，以提高操作的準確性和規范性。鋼纖維混凝土管片生產企業還應制定完善的培訓計劃，包括理論培訓和實際操作培訓，確保生產工人的素質和技能水平得到提升和保持保證生產過程的安全和質量穩定，確保設備操作人員的操作水平和技能保持在一個較高的水平上，進一步推動鋼纖維混凝土管片的應用和發展。

通過對生產工人和設備操作人員的培訓和管理，可以提高其專業知識和技能水平，確保他們按照規范的操作流程和要求進行工作，從而保證鋼纖維混凝土管片的生產質量穩定和可靠。在實際的生產過程中，企業應嚴格執行培訓和操作規范，不斷完善和改進，以提升鋼纖維混凝土管片生產的質量水平。

5 結語

本研究的意義在于為鋼纖維混凝土管片生產的質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量的主要因素以及相應的質量控制措施和方法，但對于管片的設計和施工過程尚未進行深入研究。因此，未來的研究可以進一步探討管片設計的優化以及施工過程中的質量控制問題，以完善鋼纖維混凝土管片生產質量的控制。

與此同時，盡管本文通過實驗和數值模擬研究了不同工藝參數對管片質量的影響，但由于受到實驗條件和設備限制，本文的研究結果還需要在更廣泛的實際生產環境中進行驗證。因此，未來的研究可以進一步擴大樣本容量，增加實驗數據的可靠性，并考慮實際生產過程中的多種復雜因素。

總體而言，本研究通過綜合控制策略和質量控制體系的建立，實驗和數值模擬的方式研究了鋼纖維混凝土管片生產質量控制的方法和措施，取得了一定的研究成果。然而，仍有進一步的研究工作需要展開，以進一步提高鋼纖維混凝土管片的性能和可靠性。