专利名称：一种铁道电气化工程的混凝土接触网支柱及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于铁道电气化工程中的横腹杆式接触网支柱 及环形预应力混 凝土接触网支柱。本发明还涉及所述支柱的制备方法。
背景技术：
当前，随着铁路电气化工程改造及列车的提速，对铁道电力接触网支柱的质量要 求越来越高，适用于高速铁路电气化工程中的横腹杆式接触网支柱及环形等混凝土接触网 支柱逐渐向高耐久性、高承载力转型。由于受材料力学性能的影响，现有的接触网支柱只能 是通过增加钢材用量来提高其抗荷载能力，但标准弯矩也只达到200Kn. m，而Φ 350环形支 柱仅为140Kn.ni。且在实际生产中，由于钢筋过于密集，造成混凝土浇注十分困难，产品质量 不易控制，合格率较低，生产效率不高，难以满足铁路施工时对支柱的批量需求，还有就是 此类支柱对于抵抗高寒、高碱及高硫酸盐，其效果甚微，产品自重还较大，工程运营中维修 费用高，耐久性差。
发明内容
本发明的第一个目的，就在于提供一种铁道电气化工程混凝土接触网支柱，其可 满足在高寒、高碱、高硫酸盐腐蚀地带及高风速中对支柱的高耐久性、高承载力需求。本发明的第二个目的，就在于提供一种上述铁道电气化工程的混凝土接触网支柱 的制备方法，其混凝土浇注容易，产品质量易于控制，合格率和生产效率较高，可满足铁路 施工时对支柱的批量需求。实现本发明第一个目的所采用的技术方案如下一种铁道电气化工程的混凝土接触网支柱，其特征在于由如下以质量份配比的原 料组份组成普通硅酸盐水泥685-760份；平均粒径0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉170-200份；粒径0. 16-1. 25mm 石英砂 1100-1190 份；高效减水剂13-15份；水165-190 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维90-150份。优选范围普通硅酸盐水泥700-740份；平均粒径0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉180-190份；粒径0. 16-1. 25mm 石英砂 1120-1170 份；高效减水剂13-15份；水170-185 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维105-135份。
上述铁道电气化工程的混凝土接触网支柱的制备方法按照以下步骤进行1)将配方限定的钢纤维和石英砂加入搅拌机并搅拌1-1. 5分钟至均勻，制成物料 备用；2)再向备用物料中加入配方限定的水泥和硅粉以及配方水量的30%继续搅拌 0. 5-1. 0分钟至均勻备用；
3)将上述配方中的高效减水剂及剩余水量混合均勻后再加入步骤2)中的物料 中，再搅拌1. 5-2. 5分钟得到混合料；4)通过注料设备将3)中的混合料注入配有预应力钢筋的模具中，然后进行离心 或振动成型；5)离心成型时分三个阶段，第一阶段慢速布料阶段，离心机转速不超过200转 /分，持续时间为2-4分钟；第二阶段提速阶段，离心机转速逐渐由200转/分提升至 900-1200转/分，提速持续时间为1-3分钟；第三阶段高速密实阶段，离心机转速900-1200 转/分，持续时间6-10分钟；振动成型时，混凝土布料分三次进行，每次布料为总料1/3量， 总振动时间约8-12分钟；6)将成型好的产品连同模具一并放入温度75°C-95°C、湿度不低于95%的蒸汽环 境中养护36-48h，脱模即可制得具有高耐久性、高承载力的混凝土接触网支柱。上述混凝土接触网支柱，其结构配备的预应钢筋直径ΦΗ8_ΦΗ12，配筋率在 3. 0-5.5%，钢筋材料的抗拉强度1570-1670Mpa，钢筋的张拉控制应力为钢筋标准强度的 75%。预应力钢筋经调直处理并制造成笼。由上述制备的接触网支柱，其标准开裂弯矩对横腹杆式支柱可达300KN.m，对 Φ350环形等径支柱可达200Kn. m ；其混凝土的抗压强度可达140-200Mpa ；抗折强度可达 20-30Mpa ；抗渗等级大于P16 ；600次快速冻融试验动弹性模量、质量均无损失。相对于现有 技术，本发明具有下述优点1、本混凝土接触网支柱抗压强度高，韧性大，抵抗长、短期荷载能力以及抗疲劳能 力强。2、耐腐蚀能力强，经600次快速冻融循环试验动弹性模量、质量无损失，零碳化深 度、抗渗能力大于P16，决定了该产品能有效地阻止有害介质的侵入，抗碱、抗硫酸盐、耐寒 能力极强，寿命可达100年以上。3、高抗压强度、抗折能力，大大提高了支柱材料的力学性能，因而不论对横腹杆支 柱，还是环形等径支柱在截面不变化，预应力钢筋不增加的情况下，抗裂弯矩将提高30% . 如果增加预应力钢筋量，可同步显著提高其开裂弯矩可达80%，大大减少了结构设计中的 非预应力钢筋重量。
具体实施例方式制备铁道电气化工程的混凝土接触网支柱实施例1，按下述以质量份配比的原料 组份备料普通硅酸盐水泥685份；平均粒径0. 30um高耐久性、高承载力混凝土、Sio2含量彡92%的硅粉170份；粒径0. 16-1. 25mm 石英砂 1100 份；
高效减水剂13份；水165 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维90份。制备步骤如下1.将配方限定的钢纤维和石英砂加入搅拌机并搅拌1-1. 5分钟至均勻，制成物料 备用；2.再向备用物料中加入配方限定的水泥和硅粉以及配方水量的30%继续搅拌 0. 5-1.0分钟至均勻备用；3.将上述配方中的高效减水剂及剩余水量混合均勻后再加入步骤②中的物料中， 再搅拌1. 5-2. 5分钟得到混合料；4.通过注料设备将③中的混合料注入配有预应力钢筋的模具中，然后进行离心成 型；5.离心成型时分三个阶段，第一阶段慢速布料阶段，离心机转速不超过200转 /分，持续时间为2-4分钟。第二阶段提速阶段，离心机转速逐渐由200转/分提升至 900-1200转/分，提速持续时间为1-3分钟。第三阶段高速密实阶段，离心机转速900-1200 转/分，持续时间6-10分钟；振动成型时，混凝土布料分三次进行，每次布料为总料1/3量， 总振动时间约8-12分钟；6.将成型好的模具连同产品一并放入温度75°C-95°C、湿度不低于95%的蒸汽环 境中养护36-48h，脱模即可制得具有高耐久性、高承载力的混凝土接触网支柱。实施例2，按下述以质量份配比的原料组分备料普通硅酸盐水泥760份；平均粒径0. 30um高耐久性、高承载力混凝土、Sio2含量彡92 %的硅粉200份；粒径0. 16-1. 25mm 石英砂 1190 份；高效减水剂15份；水190 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维150份。制备步骤除步骤5如下外，5.振动成型，混凝土布料分三次进行，每次布料为总料1/3量，总振动时间约8-12 分钟；其余步骤如实施例1。实施例3，按下述以质量份配比的原料组份备料普通硅酸盐水泥723份；平均粒径0. 30um高耐久性、高承载力混凝土、Sio2含量彡92%的硅粉185份；粒径0. 7mm石英砂1145份；高效减水剂14份；水178 份；直径0. 22mm、长度13mm的镀铜钢纤维120份。制备步骤如实施例1。实施例4，按下述以质量份配比的原料组分备料
普通硅酸盐水泥740份；平均粒径0. 30um高耐久性、高承载力混凝土、Sio2含量彡92%的硅粉190份；粒径0. 16-1. 25mm 石英砂 1170 份；高效减水剂15份；水 185 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维135份。制备步骤如实施例1。实施例5，按下述以质量份配比的原料组分备料普通硅酸盐水泥700份；平均粒径0. 30um高耐久性、高承载力混凝土、Sio2含量彡92%的硅粉180份；粒径0. 16-1. 25mm 石英砂 1120 份；高效减水剂13份；水170 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维105份。制备步骤如实施例1。实施例6，按下述以质量份配比的原料组分备料
普通硅酸盐水泥685份；平均粒径0. 30um高耐久性、高承载力混凝土、Sio2含量彡92 %的硅粉200份；粒径0. 16-1. 25mm 石英砂 1100 份；高效减水剂15份；水165 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维150份。制备步骤如实施例1。
权利要求
一种铁道电气化工程的混凝土接触网支柱，其特征在于由如下质量份配比的原料组份组成普通硅酸盐水泥685-760份；平均粒径0.30um、Sio2含量≥92％的硅粉170-200份；平均粒径0.16-1.25mm的石英砂1100-1190份；高效减水剂13-15份；水165-190份；直径0.18-0.25mm、长度11-15mm的镀铜钢纤维90-150份。
2.根据权利要求1所述的铁道电气化工程的混凝土接触网支柱，其特征在于由如下 以质量份配比的原料组份组成普通硅酸盐水泥700-740份；平均粒径0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉180-190份；粒径0. 16-1. 25mm的石英砂1120-1170份；高效减水剂13-15份；水 170-185 份；直径0. 18-0. 25mm、长度ll_15mm的镀铜钢纤维105-135份。
3.根据权利要求1或2所述的铁道电气化工程的混凝土接触网支柱的制备方法按照以 下步骤进行1)将配方限定的钢纤维和石英砂加入搅拌机并搅拌1-1.5分钟至均勻，制成物料备用；2)再向备用物料中加入配方限定的水泥和硅粉以及配方水量的30%继续搅拌 0. 5-1. 0分钟至均勻备用；3)将上述配方中的高效减水剂及剩余水量混合均勻后再加入步骤②中的物料中，再搅 拌1. 5-2. 5分钟得到混合料；4)通过注料设备将③中的混合料注入配有预应力钢筋的模具中，然后进行离心或振动 成型；5)离心成型时分三个阶段，第一阶段慢速布料阶段，离心机转速不超过200转/分， 持续时间为2-4分钟；第二阶段提速阶段，离心机转速逐渐由不超过200转/分提升至 900-1200转/分，提速持续时间为1-3分钟；第三阶段高速密实阶段，离心机转速900-1200 转/分，持续时间6-10分钟；振动成型时，混凝土布料分三次进行，每次布料为总料1/3量， 总振动时间约8-12分钟；6)将成型好的模具连同产品一并放入温度75°C_95°C、湿度不低于95%的蒸汽环境中 养护36-48h，脱模即可制得具有高耐久性、高承载力的混凝土接触网支柱。
4.根据权利要求3所述的高耐久性高承载力混凝土接触网支柱，其特征在于支柱配 备的预应力钢筋，其材料直径ΦΗ8_ΦΗ12，钢筋配筋率3%-5. 5%，抗拉强度1570-1670Mpa， 经调直处理并制造成笼，钢筋张拉控制应力为钢筋标准强度的75%。
全文摘要
一种铁道电气化工程的混凝土接触网支柱685-760份硅酸盐水泥；平均粒径0.30μm、SiO2含量≥92％的硅粉170-200份；粒径0.16-1.25mm；石英砂1100-1190份；高效减水剂13-15份；水165-190份；直径0.18-0.25mm、长度11-15mm的镀铜钢纤维90-150份。将钢纤维和石英砂加入搅拌机，再加入水泥和硅粉及所述水份的30％，最后将余量水及减水剂加入搅拌均匀即得混合料，向配有预应力钢筋笼的模具中注入，经振动或离心成型，其成品与模具放入75-95℃蒸汽中养护48h后脱模，即得产品，开裂弯矩120-300kN·m，混凝土抗压200MPa以上，抗渗性大于P16。
文档编号C04B28/04GK101804793SQ20101014893
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者党智斌, 黄贺明 申请人:黄贺明