[發明專利]一種超高性能混凝土電桿及其生產方法

在審

• 申請號: 202110267698.3
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112876173A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 黃家德;陸川;趙磊;覃元雷;韋國成;朱鵬;楊秉鑫;蒙克賓;廖斌;楊周
• 申請（專利權）人: 廣西電力線路器材廠有限責任公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B16/06;B28B11/24;B28B21/30;B28B21/60
• 代理公司: 南寧市來來專利代理事務所(普通合伙) 45118
• 代理人: 來光業

本發明涉及混凝土電桿技術領域，具體涉及一種超高性能混凝土電桿及其生產方法，包括以下重量份數的原料：水泥700～900份；S95磨細礦渣粉200～300份；硅灰50～100份；機制砂800～1000份；輝綠巖碎石500～750份；高效減水劑20～35份；水140～160份；聚丙烯纖維1.2～4份。該方法采用臥式離心成型的方式，使超高性能混凝土電桿一次離心成型，工藝簡易流暢，效率高，制備得到的電桿強度高、重量輕，具有高抗壓、抗彎曲、高耐久性、耐疲勞性、耐沖磨、耐化學腐蝕等特點，抗滲，絕緣性能好，整體剛度好受力撓度變形小。

技術領域

本發明涉及混凝土電桿技術領域，具體涉及一種超高性能混凝土電桿及其生產方法。

背景技術

電桿是電輸送的橋梁，讓電運輸到各個地方，是電網中不可缺少的設施，在電網改造和移動通訊建設中具有重要應用。傳統的電桿為木制電桿，由于木制電桿壽命較短、強度不夠且材料越來越稀缺，而逐漸被混凝土電桿和鐵質電桿所取代。鋼筋混凝土結構的電桿，其造價低廉、施工及安裝技術成熟，在國內各電壓等級的輸電線路上被廣泛采用。但是，配置有鋼筋骨架的普通混凝土電線桿存在一定的局限性：(1)混凝土為脆性材料，抗拉強度低，容易開裂變形，耐久性差、抵御自然災害能力差；(2)混凝土單位密度承載力低，混凝土電桿自重較大，不利于運輸、施工；(3)在自然環境下，混凝土內部鋼筋易腐蝕，縮短使用壽命，特別是鹽、堿腐蝕嚴重地區以及酸霧重度地區，且在施工中運輸及組立安裝困難。

目前，我國大多數電線桿多為配置有鋼筋骨架的普通混凝土制成，少部分采用木制電線桿，并開始逐步采用超高性能混凝土的電桿。超高性能混凝土，簡稱UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，是一種具有比普通混凝土強度更高、韌性更優、耐久性更好的新型水泥基復合材料，它解決了結構工程向高度更高、跨度更大、荷載更重的方向發展的要求，同時適應了時代發展的要求，使混凝土性能得到了更大的提升，是過去三十年中最具創造性的水泥基工程材料，實現工程材料性能的大跨越。我國從20世紀70年代就已經開始研究超高強混凝土，超高性能混凝土（UHPC）作為一種新型高性能混凝土具有超高的力學性能和優異的耐久性能。

與普通混凝土相比，超高性能混凝具有一系列優越的物理和力學性質： (1)強度和重量的比值增大，這是超高性能混凝土具有優越經濟性的重要標志，也是它具有廣闊應用發展前景的重要標志； (2)具有較高的抗拉、抗彎極限強度；(3)具有卓越的抗沖擊性能，與普通混凝土相比，超高性能混凝土的沖擊韌性指標可以提高50～100倍，甚至更高，因此，超高性能混凝土用于承受沖擊荷載、疲勞荷載的結構，其優越性十分明顯；(4)變形性能明顯改善，超高性能混凝土的抗拉彈性模量提高較多，超高性能混凝土的收縮率也降低10％～30％；(5)抗裂和抗疲勞性能顯著提高，由于纖維在混凝土中的阻裂機制，超高性能混凝土比普通混凝土具有更好的軟化后性能和抗裂疲勞性能；(6)具有優良的抗剪性能，超高性能混凝土中的鋼纖維在梁的受力過程中可以降低腹板的剪切變形，并有效地控制剪切裂紋的開展，提高腹板的抗剪強度。

超高性能混凝土中鋼纖維的摻入在很大程度上提高了混凝土的延性，由于超高性能混凝土的使用使得混凝土電桿具有極其廣闊的發展前景。但鋼纖維在沿海地區以及污染嚴重的環境下會發生腐蝕，從而會進一步導致混凝土電桿內部鋼筋的腐蝕，嚴重影響混凝土電桿的使用壽命和承載能力。而且由于鋼纖維的密度較大，電桿的離心成型過程中，鋼纖維逐漸向電桿的外層遷移，導致電桿內部成分不均勻，使得電桿的力學性能大大降低，強度低、穩定性差。據了解，目前市場上生產超高性能混凝土電桿的廠家不多，有些廠家在生產時采用立式振動成型的方式，此成型方式要求電桿模具配套外鋼模和內芯錐形模使用，增加電桿裝模和脫模難度，工藝復雜，難度加大；除模具使用繁雜外，還要求廠房高度（約30米）來適合鋼模由橫向翻轉豎向（梢部在上，根部在底）進行灌料，灌料振實之后還需要豎立靜停6小時左右才可以把豎向鋼模翻轉橫向之后放入蒸養池蒸養；從振動成型到蒸養階段，增加大量的人力和物力的投入，嚴重影響生產效率，導致成本增高。

發明內容