摘要：在建筑施工方面，保证混凝土电杆质量有着不可忽视的关键性作用，既能维护人们的安全，还能保证工程的顺利开展。但混凝土电杆在制作过程中，会出现模具不匹配、漏浆等问题，而这些问题与离心成型工艺有直接关系，需要我们加大研究其对混凝土电杆质量的影响，才能提升质量控制工作的可靠性。基于此，本文首先阐述了离心混凝土的特点，其次分析了混凝土电杆生产中出现的问题，最后深入探讨了通过离心工艺提高电杆的生产质量的有效措施，希望能给相关业界人士提供一些有价值的参考，从而为我国电力的进一步发展打下坚实的基础。
关键词：离心成型工艺；混凝土电杆；质量影响
前言
一般来说混凝土电杆通过离心工艺成型，采用的是环形截面，离心力的作用可以对混凝土的密实度进行有效提高，但是也会导致混凝土结构出现内外分层，按照集料的粗、中、细从内到外使截面依次形成水泥浆层、砂浆层、混凝土层等。因此，为了保证混凝土电杆的生产质量，进一步分析与探讨离心成型工艺对混凝土电杆质量的影响是非常有必要的。
1离心混凝土特点
具有流动性的混凝土混合物通过混凝土电杆离心成型工艺，可以在振动、重力以及离心力的互相作用下，使这些混合物可以对凝胶的黏聚力束缚进行分别脱离，这时粗细骨料在钢模内做径向和纵向运动，同时在振动力、重力以及离心力的作用下，各种组成的材料互相挤压，排出多余的空气与水分，以此来获取具有高强度、密实、均匀的混凝土，在结构方面，它与普通混凝土的区别较大。
1.1在离心过程中混凝土会产生内外分层
在高速离心过程中，混凝土混合物颗粒获得的离心力比凝胶黏聚力明显要大，颗粒运动时主要沿离心力方向进行。在相同截面上，颗粒获得的离心力，由颗粒质量来确定受力的大小，所以按水泥、细骨料、粗骨料的顺序，颗粒运动会往钢外径挤，同时受钢模壁的阻挡，颗粒最终会产生挤压。在运动过程中，按沉降顺序，粗骨料会先向外运动，在受到粗骨料挤压后，砂浆会往内移动，在沉降过程中，粗骨料不断靠近，并被挤压在钢模壁上，最终形成以粗骨料为主的外层。通常来说，砂浆主要在外层粗骨料缝隙中进行沉降，进而成为混凝土的凝胶，在经过细骨料的不断挤压后，会出现一些水泥浆，在此过程中，水泥颗粒下降，逐渐将一些水分挤压出来，所以最终形成的水泥层、砂浆层、混凝土层较为密实。
1.2与普通混凝土强度相比，离心混凝土明显要高
在先后挤压密实水泥浆、细骨料、粗骨料后，通过离心力的作用，它们之间的一部分游离水会在水泥颗粒之间的挤压过程中被挤出来，这些水分被挤出来后，会转移至砂浆层，然后细骨料和水泥颗粒会相互挤压其与砂浆层的水，排出至电杆内壁。被挤出来的水会与挤压到内壁上的水泥浆相融合，变成一种水泥浆，而且较稀。若离心速度在此过程中不够高，水泥颗粒就难以在电杆内壁进行黏结，变成余浆，即一种很稀的浆。若离心速度够高，在此过程中，水泥颗粒就会在黏聚在一起，互相进行挤压，挤出水分挤压出来，得到的这种水泥浆会如水一般。现阶段，由于会有矿物质被不同程度添加到水泥中，所以，浓浆通常只有P0水泥才能挤压出来，需要将钢模内的余浆在蒸养前倾斜倒出，而PII水泥离心出稀水泥浆的现象较多。混凝土层通过层层挤压，排出的水大概有20%至30%，水灰也比较低，大概在0.3至0.4，与普通混凝土相比，这种混凝土的实密度较高，大概可高出20%至30%。
1.3离心会提高混凝土的抗渗性，破坏毛细通道
水泥颗粒、细骨料、粗骨料在离心过程中会先后做径向运动，逐渐朝着钢模壁方向进行挤压，进而形成水泥浆层、砂浆层、混凝土层的外分层，在此过程中，水泥颗粒的离心力不同，各层的半径也不一样，水灰比在最内层较小，而在最外层较大。内层的水泥浆层在互相挤压过程中，水泥颗粒会在此作用下阻断毛细孔，对混凝土内部的毛细通道造成一定的破坏，以此来提升混凝土的抗渗性。
2混凝土电杆生产问题
2.1蜂窝
受离心操作与混凝土方面的影响，经常会出现蜂窝现象。因此，不仅要控制混凝土的配合比，还要在离心期间，使布料阶段可以在合理的时间内完成，以此来避免混凝土电杆出现蜂窝的现象。
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2.2漏浆
电杆生产中存在的质量问题之一就是漏浆，通常包括杆身结合漏浆、钢圈漏浆、合缝处漏浆，其对材料的密封性、模具质量、合模工序的操作质量有直接影响。在清理模具过程中，对于脱模处的残渣要及时清理。合缝泥浆主要受配合工作离心机与模具的影响，因此应对设备维修管理制度进行建立健全，这样才能保证离心机产品的质量，按照计划合理解决存在的问题。另外，为了防止漏浆，促进模具合缝处密实度，还要对密封材料进行合理的选择，应优先选择那些弹性大、吸收性强的材料。
2.3表面裂缝
电杆表面深入混凝土内的裂缝就是表面裂缝，其对电杆的生产质量有直接影响。一般而言，主要是因为预应力不足造成的表面裂缝，受锚固钢筋、预应力钢丝质量等影响，在较长的电杆中部会出现断筋、滑筋的现象。另外，电杆在脱模过程中，受外力碰撞的影响，也会出现变化，因此，吊运与脱模过程中的距离要保持好，并严格控制其操作过程。
3通过离心工艺提高电杆的生产质量的有效措施
3.1慢速阶段
为了弥补喂料时存在的缺陷，应进一步控制电杆内部混凝土的均匀分布，以此来控制电杆壁厚达到标准规定要求，避免电杆离心成型后壁厚薄不一。另外，慢速阶段还有一个目的，就是实现二次搅拌：首先，避免因夹生料出现电杆内在质量，要弥补混凝土搅拌上的不足；其次，一些电杆因混凝土接近终凝期，喂好料等待上机离心时间较长，所以存在结块情况，为了达到均匀分布的目的，可增强其流动性，通过慢速将混凝土打开。通常而言，慢速在2至5分钟最佳，混凝土拌合料流动性较大，应在此过程中取最小值；而反之则应取最大值。
3.2中速阶段
电杆在慢速离心后，还需要通过高速离心才能密实成型，进入高速阶段的过渡阶段就是中速阶段，依次由慢速到中速再进入高速，这个过程主要是避免离心力突增，离心过程速度突变，以保证电杆的内在质量，防止电杆混凝土出现分层情况。中速时间不是越长越好，混凝土强度的最大值在不同的中速旋转速度下也会存在一定的差异性，中速旋转速度越大，中速延长时间在达到强度最大值时越短，但事实证明，无论哪种中速旋转速度，如果中速时间过长反而会降低强度，所以最佳控制中速离心的时间在2至5分钟。
3.3高速阶段
旋转速度的取值在快速离心阶段，通常由电杆梢径大小决定，离心速度在梢径越小时就会越大，当超过一定范围时，离心旋转速度会给生产设备带来安全隐患。混凝土内部的多余水分与空气在高速离心时间短时难以充分排出，也就是说混凝土强度不能达到最高值，水灰比不能降到极限。而混凝土密实成型后，若离心时间过长，就无法进行挤压密实，但离心机托轮与钢模碰撞产生的振动力，会降低混凝土的质量，振裂已经密实的混凝土层。因此，最佳控制高速离心时间应在6至10分钟。
结束语
总之，与其他离心型混凝土制品不同，混凝土电杆多数都是通过钢模壁阻力和离心力的共同作用下，使凝胶材料和混骨料互相挤压，将多余的空气与水分挤出，以此来提升其强度。在此过程中，既要遵循一定的规律，还要结合混凝土拌合物的特点，并严格执行精心设计离心的制度要求，这样才能保证生产出的混凝土电杆有较高的质量。
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论文作者:董健,唐艳东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第33期
论文发表时间:2020/4/30