一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆及其制造方法与流程

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆及其制造方法。

背景技术：

现在一般工厂生产的大弯矩电杆(即标准检验荷载大于m级)，基本上是传统的普通高强混凝土，其强度在c60-c80之间；壁厚也较大，一般不少于70mm；并且所配置的钢筋较粗、数量多，钢筋用量也很大，导致成本较高。并且，最大的问题是产品的重量较大，较为笨重，不方便运输和安装，特别是在山区、农田等道路狭窄、大型机械无法到达的场所。

技术实现要素：

本发明为了解决现有电杆重量较大、不方便运输的技术问题，提供一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆，可以大幅度减轻电杆的重量，方便运输和安装。

本发明的另一个目的是提供一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的制造方法。

本申请提供一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆，包括钢筋骨架和包裹所述钢筋骨架的混凝土层，所述混凝土层按重量份由以下组分组成：水泥24-25份、矿渣粉4份、微硅粉4-5份、细骨料22-28份、粗骨料25-28份、钢纤维5-6份、减水剂1-1.5份、水6份。

进一步地，所述水泥为强度等级52.5的硅酸盐水泥。

进一步地，所述矿渣粉为s95级或s105级矿渣粉。

进一步地，所述细骨料采用洁净的细度模数为2.6-2.8的河砂和/或0.16-1.25mm的石英砂。

进一步地，所述粗骨料采用5-10mm的花岗岩小石子。

进一步地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。

进一步地，所述钢纤维为镀铜微丝钢纤维。

进一步地，所述混凝土层的壁厚≤30mm，所述钢筋骨架配置的钢筋为φ7.0mm的高强度预应力螺旋肋钢丝。

如上所述的超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的制造方法，包括以下步骤：

(1)制作钢筋骨架，并安装于电杆模具内；

(2)按规定数量称量配好各种材料，先加入细骨料、粗骨料、钢纤维，搅拌2-3min均匀后，再加入水泥、矿渣粉和微硅粉，搅拌1-2min后，再加入水，加入减水剂继续搅拌3-5min；

(3)灌料、合模、张拉及离心成型；

(4)成型后先静停≥4小时，进行蒸汽养护，脱模，即得。

进一步地，步骤(2)中，混料的塌落度为1-2cm；

步骤(4)中，蒸汽养护工艺为：升温速度≤15℃/h，升至85℃后，保持恒温(85℃±5℃)6h以上，再降温至≤30℃时脱模。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

本申请提供一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆，包括钢筋骨架和包裹所述钢筋骨架的混凝土层，混凝土层由水泥24-25份、矿渣粉4份、微硅粉4-5份、细骨料22-28份、粗骨料25-28份、钢纤维5-6份、减水剂1-1.5份、水6份组成，本产品通过合理配比各组分材料，掺用钢纤维，抗撞击破坏能力强，但其重量仅相当普通大弯矩电杆的一半左右，非常方便运输，可以使用人力或简单机具便可以搬运、安装，特别适合山区、农田等大型机械无法到达的复杂条件使用。

本申请的一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的制造方法，加工简单，成本较低，对现有电杆进行性能升级，解决现有电杆重量大、输送不便的问题，使用普通电杆模具、设备生产，可以大幅度减轻电杆的重量，方便运输和安装，力学性能达到甚至高于同规格的普通大弯矩电杆，并且可以节省钢筋用量，降低产品综合成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本申请超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的结构示意图；

图2是本申请超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的梢端截面示意图；

图3是本申请超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的根端截面示意图。

具体实施方式

下面结合图1-3，以及具体实施例1-4和对比例说明本发明的具体技术方案：

本申请提供一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆，包括钢筋骨架1和包裹所述钢筋骨架1的混凝土层2，所述混凝土层2按重量份由以下组分组成：水泥24-25份、矿渣粉4份、微硅粉4-5份、细骨料22-28份、粗骨料25-28份、钢纤维5-6份、减水剂1-1.5份、水6份。

本申请提供一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆，包括钢筋骨架1和包裹所述钢筋骨架1的混凝土层2，混凝土层2由水泥24-25份、矿渣粉4份、微硅粉4-5份、细骨料22-28份、粗骨料25-28份、钢纤维5-6份、减水剂1-1.5份、水6份组成，本产品通过合理配比各组分材料，力学性能达到甚至高于同规格的普通大弯矩电杆，掺用钢纤维，抗撞击破坏能力强，但其重量仅相当普通大弯矩电杆的一半左右，非常方便运输，可以使用人力或简单机具便可以搬运、安装，特别适合山区、农田等大型机械无法到达的复杂条件使用。

优选的，所述水泥为强度等级52.5的硅酸盐水泥，优选为p.ⅱ52.5级硅酸盐水泥，细度为80um，比表面积4200cm²/g，其为早强型，无放射性的绿色环保型产品，产品白度高、强度大、碱度低、抗大气稳定性好、色泽艳丽光亮。

优选的，所述矿渣粉为不低于s95级矿渣粉，优选为型号s105的混凝土用超细矿渣粉，600目，是一种矿渣超细粉，具有较好的分散性，主要用于与硅酸盐水泥掺配生产新型矿渣水泥，用以改善混凝土的微孔结构，降低水化热、降低水泥用量，同时可使混凝土界面粘结性能改善，所生产的水泥强度要远大于同样配比的传统矿渣水泥。超细矿渣粉具有润滑效应、火山灰效应和填充密实效应等，能够显著改善新拌混凝土的施工性能，增强抗环境侵蚀能力，提高耐久性能。

优选的，所述细骨料采用洁净的细度模数为2.6-2.8的河砂和/或0.16-1.25mm的石英砂。细度模数为2.6-2.8的河砂为中砂，加入混凝土有一定稠度，扩展度适宜,骨料包裹较好,现场施工、振捣容易,当砂细度模数为2.7时，混凝土工作性和强度都达到了最高，砂细度模数在2.7上下波动时，工作性和强度都会递减。

优选的，所述粗骨料采用5-10mm的花岗岩小石子。花岗岩的硬度十分的大，经过破碎加工的花岗岩石子可广泛应用于建筑、道路建造、机场建造等领域，花岗岩具有高强度、硬度和耐腐蚀性，可有用提高各种建筑骨料的使用性能。

优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。其具有非常优异的分散能力，能显著提高水泥基材料的流动性，赋予材料极好的施工性和较高的机械强度；兼具有非常快的塑化速度，与水搅拌后，能迅速发挥作用，显著提高施工效率，满足不同施工要求。

优选的，所述钢纤维为镀铜微丝钢纤维。优选为产品尺寸0.22×13mm，材质为低碳合金钢，具有强度高、粘结性强、韧性强、耐腐蚀性强的优点。

优选的，所述混凝土层2的壁厚≤30mm，所述钢筋骨架1配置的钢筋为φ7.0mm的高强度预应力螺旋肋钢丝。钢筋骨架1包括预应力主筋11、架立圈12、螺旋筋13和非预应力钢筋14，预应力主筋11采用预应力螺旋肋钢丝，抗拉强度标准值1570mpa，张拉控制系数0.7,采用一次张拉，采用同规格螺旋肋钢丝作为非预应力钢筋14，配置于杆段下部，架立圈12、螺旋筋13采用冷拔低碳钢丝，电杆两端螺旋筋密缠3-5圈，架立圈间距为1m。本发明的特点是采用强度大于c120的超高性能混凝土(uhpc)，其壁厚不大于30mm，配置的钢筋为φ7.0mm的高强度预应力螺旋肋钢丝，采用部分预应力技术，即既配有预应力钢筋又有非预应力钢筋，离心成型。

按以下制造方法制备实施例1-4的电杆，其中实施例1-2制造电杆规格为φ190×12×80×by，实施例3-4制造电杆规格为φ230×15×q×by。

一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的制造方法，包括以下步骤：

(1)钢筋骨架制作，按普通的预应力电杆的工艺制作加工，即定长下料切断、穿丝镦头，绑扎螺旋筋，制成骨架笼，安装于电杆模具内；

(2)混凝土配料搅拌，按按表1数量份称量配好各种材料，开动强制式搅拌机，先加入细骨料、粗骨料、钢纤维，搅拌2-3min均匀后，再加入水泥、矿渣粉和微硅粉，搅拌1-2min后，再加入80-90％的水，加入减水剂继续搅拌3-5min，观察混合料干湿状况，再补充适量剩余水，直到搅拌均匀、塌落度合适(1-2cm)后出料。注：砂石含水率变化时需及时调整用水量；

(3)灌料、合模、张拉及离心成型，同普通电杆基本一致，按单条电杆的用量进行定量均匀灌料，合模，按设计数值进行预应力张拉，然后进行离心成型，离心时间比普通电杆多5-10min；

(4)养护，成型后先静停不小于4小时，然后进行蒸汽养护，升温速度不大于15℃/h，升至85℃后，保持恒温(85℃±5℃)6h以上，再降温至不高于环境温度30℃时方可脱模。

表1：实施例1～4的超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆的重量份配比：

对比例1为现有规格为φ190×12×80×by的普通型常规大弯矩电杆；

对比例2为现有规格为φ230×15×q×by的普通型常规大弯矩电杆。

实施例1-4和对比例1-2电杆的性能对比数据如表2所示。

表2：性能对比数据：

从表2数据结果可知，在满足力学性能的前提下，本申请相较现有电杆可以大幅度减轻电杆的重量，方便运输和安装，并且可以节省钢筋用量，降低产品综合成本。本申请提供一种超高性能混凝土大弯矩薄壁电杆，包括钢筋骨架和包裹所述钢筋骨架的混凝土层，混凝土层由水泥24-25份、矿渣粉4份、微硅粉4-5份、细骨料22-28份、粗骨料25-28份、钢纤维5-6份、减水剂1-1.5份、水6份组成，本产品通过合理配比各组分材料，力学性能达到甚至高于同规格的普通大弯矩电杆，掺用钢纤维，抗撞击破坏能力强，但其重量仅相当普通大弯矩电杆的一半左右，非常方便运输，可以使用人力或简单机具便可以搬运、安装，特别适合山区、农田等大型机械无法到达的复杂条件使用。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。