芯模振動(dòng)鋼筋混凝土排水管制管工藝最重要的特點(diǎn)是利用主機(jī)設(shè)備所產(chǎn)生的高頻振動(dòng)作用，打破注入模具內(nèi)原有的干硬性混凝土松散結(jié)構(gòu)，建立新的管道形狀混凝土密實(shí)構(gòu)造，并產(chǎn)生足以使成型的管道能夠立即脫模且在混凝土在發(fā)生強(qiáng)度前可直立不變形的構(gòu)筑強(qiáng)度。

管道成型時(shí)內(nèi)、外模都垂直豎立于地坑內(nèi)的底托盤上，通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)的布料裝置，把混凝土混合料澆入內(nèi)、外管模中間，安裝于內(nèi)模中的高頻振動(dòng)器，通過(guò)漲緊連接環(huán)傳遞激振力，再由內(nèi)模傳遞給管模中的混凝土混合料，受到高頻振動(dòng)力的混凝土混合料逐漸密實(shí)。

一般芯模振動(dòng)工藝成型時(shí)承口在下、插口在上、底托盤為承口成型的模具，管子上端配有定型插口盤，插口盤形狀為管道插口模具形狀，管身靠振動(dòng)密實(shí)成型，由專用裝置碾壓搓動(dòng)插口盤使管道插口部分提漿并密實(shí)成型。

設(shè)備的主振動(dòng)器（芯棒）產(chǎn)生的高頻振動(dòng)在混凝土管道成型中的作用：一是使混凝土液化密實(shí)；二是使水泥盡可能的活化，以提高混凝土的強(qiáng)度。

芯模振動(dòng)時(shí)，混凝土混合物顆粒受振，打破了原有的平衡狀態(tài)，顆粒隨振動(dòng)發(fā)生顫動(dòng)，產(chǎn)生懸浮現(xiàn)象，顆粒間的摩擦力、粘結(jié)咬合力等變小，同時(shí)部分水被釋放，使混凝土混合物料產(chǎn)生液化現(xiàn)象，促使混凝土混合物料充滿模具中，并排出氣體；水泥顆粒隨振動(dòng)撞擊使膠凝體表殼脫落，露出新的表面，從而提高了單位體積內(nèi)膠凝體顆粒數(shù)量、顆粒晶體均勻致密，增加了膠凝材料的比表面積，高頻振動(dòng)促使水泥產(chǎn)生了活化作用，提高了混凝土的密實(shí)度與強(qiáng)度。水泥活化作用的產(chǎn)生，需要較高的振動(dòng)頻率，此時(shí)水灰比越小，水泥活化效果越好。換言之，高頻作用下干硬性混凝土的水泥活化效果好。

1. 芯模振動(dòng)工藝優(yōu)點(diǎn)

芯模振動(dòng)工藝由于上述特性，與其他生產(chǎn)工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

① 采用地下封閉立式成型、地面自動(dòng)控制、相對(duì)離心、懸輥等制管工藝的生產(chǎn)條件，工作環(huán)境得到了較好的改善，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較低，有利于安全文明生產(chǎn)。

② 采用干法生產(chǎn)，一般的混凝土的工作干硬度為20～60s，芯模高頻整體振動(dòng)使混凝土密實(shí)度極高，產(chǎn)品質(zhì)量得到了保障，與其他制管工藝相比，可減少原材料的成本。

③ 成型后可立即脫去內(nèi)外模，每種口徑只需1套模具，保證了每根管子內(nèi)、外徑尺寸精度一致，且大大減少了模具的投資費(fèi)用。

④ 一般氣溫在20℃以上不需進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，利用水泥的水化熱，進(jìn)行保溫、保溫養(yǎng)護(hù)即可，20多小時(shí)后即可吊運(yùn)至露天堆場(chǎng)，因此，節(jié)約了大量能源。即便是在冬季或?yàn)槭沟淄锌焖僦苻D(zhuǎn)而使用蒸汽養(yǎng)護(hù)，能源消耗也較少，大約為離心、懸輥等制管工藝的一半左右。

⑤ 振動(dòng)頻率、振幅和激振力可以根據(jù)管子的口徑方便地進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備對(duì)產(chǎn)品的適應(yīng)性強(qiáng)，一般生產(chǎn)Φ300～Φ3000mm的排水管只需2套設(shè)備即可滿足。

⑥ 能滿足產(chǎn)品大規(guī)格、多樣化生產(chǎn)，能成型特大口徑的管子（最大口徑可達(dá)Φ3600mm），也可成型異型管，如檢查井、箱涵、帶底座管以及防腐內(nèi)襯管等。

⑦ 生產(chǎn)效率較高，可確保大工程以及應(yīng)急工程對(duì)管材的需求，在確保底托數(shù)量的前提下，每條生產(chǎn)線一天一般能生產(chǎn)中大口徑排水管150m以上，小口徑排水管300m以上。

2. 芯模振動(dòng)制管工藝的缺陷

同時(shí)芯模振動(dòng)制管工藝也伴隨一定的缺陷：

① 由于采用立式干法生產(chǎn)，成型后需立即脫模。脫模時(shí)，混凝土還沒(méi)有初凝，此時(shí)管子只有物料堆積的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，脫模時(shí)的拉拔應(yīng)力對(duì)管子的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有著細(xì)微的影響，一般小口徑管子長(zhǎng)度超過(guò)3m后，長(zhǎng)徑比較大會(huì)造成管子彎曲率過(guò)大，影響混凝土排水管的質(zhì)量。鑒于此原因，長(zhǎng)徑比不宜過(guò)大，建議生產(chǎn)管子的長(zhǎng)度控制在2.5m左右。

② 脫模是芯模振動(dòng)制管工藝的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。脫模時(shí)，內(nèi)外壁容易產(chǎn)生粗糙的拉痕和毛面，光潔度不如傳統(tǒng)離心、懸輥等水泥制管機(jī)在帶模養(yǎng)護(hù)下制備的管子。雖然不影響混凝土排水管的質(zhì)量，且在國(guó)標(biāo)GB/T 11836《混凝土與鋼筋混凝土排水管》中作了專門說(shuō)明，但由長(zhǎng)期使用離心、懸輥制管工藝制備的管子，使人們對(duì)混凝土排水管形成了習(xí)慣認(rèn)知，以至于許多公司采用芯模振動(dòng)制管工藝制備的管子需抹面后才能出廠銷售。

③ 雖芯模振動(dòng)制管工藝的主要工序在地坑內(nèi)成型，但還會(huì)伴有較大噪聲，由于是高頻振動(dòng)，隔音和隔振措施是工作坑土建施工中的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

3. 芯模振動(dòng)水泥制管設(shè)備

芯模振動(dòng)制管工藝及設(shè)備由丹麥Pedershaab公司首創(chuàng)，是一種機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)方式，通過(guò)幾十年的不斷更新開發(fā)，從原有的單一生產(chǎn)圓形管道到一機(jī)多用，可生產(chǎn)多種形狀和品種的混凝土制品，同時(shí)設(shè)備的各項(xiàng)性能不斷提高，在先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家芯模振動(dòng)制管方式已成為混凝土排水管生產(chǎn)的主流工藝，據(jù)國(guó)外有關(guān)資料報(bào)道，全球現(xiàn)有或曾經(jīng)服役過(guò)的芯模振動(dòng)制管設(shè)備總計(jì)約有5000余套。

我國(guó)于20世紀(jì)80年代引起了芯模振動(dòng)制管生產(chǎn)工藝及裝備，但由于裝備造價(jià)及其他條件限制，使得該工藝沒(méi)有得到很好的推廣，直到近六、七年，國(guó)產(chǎn)芯模振動(dòng)制管裝備的成功開發(fā)，促使該工藝技術(shù)和裝備在我國(guó)制管行業(yè)得到快速推廣和大量的應(yīng)用，采用芯模振動(dòng)制管工藝生產(chǎn)鋼筋混凝土排水管的企業(yè)已增加到100多家，總計(jì)主機(jī)裝備不完全統(tǒng)計(jì)約有200余套。

雖然我國(guó)的芯模振動(dòng)制管工藝有了很好的發(fā)展，但由于裝備水平參差不齊和對(duì)芯模振動(dòng)的理解認(rèn)識(shí)不足，以至于大部分應(yīng)用企業(yè)只利用于芯模振動(dòng)制管工藝的部分優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在使用過(guò)程中還伴有錯(cuò)誤的生產(chǎn)工藝制度、原材料的不合理、工藝配套不完善等諸多問(wèn)題。