一种多层式轻质RPC电杆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多层式轻质RPC电杆及其制备方法。该电杆呈环形中空状，由外至内依次包括外保护层、芯层和内保护层；其制备方法为：(1)制备外保护层；(2)在外保护层内制备芯层；(3)在芯层内制备内保护层；(4)静置养护，得多层式轻质RPC电杆。本发明专利技术方法制备得到的RPC电杆设置有防止RPC中钢纤维生锈的内外保护层，具有耐腐蚀、质轻等优点，使用寿命长，适用于各种条件恶劣的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种多层式轻质RPC电杆及其制备方法
本专利技术属于输变电工程领域，具体涉及一种多层式轻质RPC电杆及其制备方法。
技术介绍
混凝土电杆广泛用于电力、通讯及接触网架空线路照明支柱和信号机柱等工程，其环境差异较大。混凝土电杆在干燥、无腐蚀环境下具有强度高、耐久性好的优点，一般寿命在30年左右，最高可超过50年。在稻田、苇塘、沼泽、盐碱地、沿海地区等恶劣环境下，由于混凝土电杆处于地面或水面和大气的结合处，在经受不利环境因素作用的同时还会受到干湿循环、冻融循环、冷热交替等不利条件的共同影响，导致混凝土电杆的混凝土层发生腐蚀、开裂、剥落，钢筋发生锈蚀，最终导致倒杆，严重缩短了使用寿命，使用寿命只有5-7年。另外，传统电杆厚度较大，单根电杆重量往往超过千斤，即使采用分段制作现场组装的方式，每段电杆的重量也高达数百斤，组装后安装同样困难，尤其是对运输车辆及吊装设备难以进入的山区、森林、高海拔地区，传统混凝土电杆的架设难度很高。对于钢结构电塔，其运输组装较为方便，但在潮湿地区、酸雨地区、风沙地区、盐雾地区，由于钢铁极易发生锈蚀，因此钢结构电力塔、通讯塔必须定期进行保护性涂装，维护工作量大，综合费用高昂。目前，已有利用超高性能混凝土或RPC制备轻质高耐久电杆的相关研究、专利及生产实践，UHPC及RPC材料往往使用钢纤维进行增强，改善混凝土的韧性并提高抗压抗折强度，然而，含有钢纤维的UHPC或RPC由于钢纤维密度远高于其他组分，使得钢纤维极易在电杆离心成型过程中分布于最外层，造成电杆外部钢纤维具有极低的保护层厚度，严重的甚至造成钢纤维直接裸露在外部环境中，这样，即使RPC或UHPC具有极高耐久性，依然无法阻止钢纤维的锈蚀，大幅降低了钢纤维UHPC或RPC电杆的使用寿命。现有电杆制备过程中，提出了一种从内到外依次分别含聚乙烯醇、含碳纤维、含钢纤维的超高性能混凝土，该结构构造是为了提高电杆的抗拉强度从而提高使用效益。然而，该结构同样存在外层钢纤维缺乏保护层的问题，钢纤维在电杆使用过程中不可避免地由于保护层厚度不够而出现锈蚀并缩短使用年限，尤其是在高腐蚀、高风沙磨蚀的环境下。因为该构造设置的根本目的并非增加超高性能混凝土电杆的耐久性，而是增加抗拉强度等力学性能。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种多层式轻质RPC电杆及其制备方法，可有效解决现有电杆强度不足，在恶劣环境中抗性较弱，使用寿命短的问题。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多层式轻质RPC电杆的制备方法，包括以下步骤：(1)将混凝土布料至管模中，离心，得厚度为1～25mm的外保护层；(2)向混凝土中添加占其体积0.1％～5％的钢纤维，搅拌，于外保护层内泵送布料，离心，得厚度为3～40mm的芯层；(3)于芯层内泵送布料混凝土，离心，得厚度为0～20mm的内保护层；(4)外保护层、芯层和内保护层成型后，静停养护，得多层式轻质RPC电杆。进一步地，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中混凝土均为RPC或纤维型RPC。进一步地，纤维型RPC为玄武岩纤维RPC或碳纤维RPC；其中，玄武岩纤维、碳纤维的添加量均为RPC体积的0.1％～3％。进一步地，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中所述离心过程均为：先在50～120r/min下离心30～300s，然后再于300～1200r/min下离心60～480s。进一步地，步骤(4)中静停养护过程为：静置1～8h，然后以5-20℃/h速率升温至40℃，保持1-12h；再以5-20℃/h速率升温至60℃，保持1-12h；继续以5-20℃/h速率升温至90℃，保持3-48h；最后以10-25℃/h速率降温至与室温相差小于等于20℃为止，然后脱模，吊装堆放，并按常规方法进行二次养护，二次养护时间为26～28天。进一步地，静置6h，然后以15℃/h速率升温至40℃，保持4h；再以15℃/h速率升温至60℃，保持7h；继续以15℃/h速率升温至90℃，保持12h；最后以20℃速率降温至与室温相差不大于20℃为止，然后脱模，吊装堆放，并按常规方法进行二次养护，二次养护时间为26～28天。采用上述方法制备得到的多层式轻质RPC电杆。进一步地，RPC电杆呈环形中空状，由外至内依次包括外保护层、芯层和内保护层。本专利技术的有益效果为：1、通过在RPC电杆中芯层外部设置外保护层，有效提高了钢纤维的保护层厚度，使得钢纤维替代价格高昂但增韧有限的不锈钢纤维在高耐久超高性能混凝土电杆中进行应用成为可能，降低了含有钢纤维的RPC电杆的制造成本，增加了混凝土电杆的耐久性并提高了钢纤维混凝土电杆在恶劣环境下的使用年限。2、养护过程中，在不同升温阶段，升温的速率不同，主要是为了防止升温过快而使RPC强度未得到充分发展，从而在电杆的成型阶段造成裂缝或者影响强度。3、由于RPC较为粘稠，因此在50～120r/min离心过程中，离心时间过短分布不均匀，而在300～1200r/min离心过程中，离心时间过短不能很好地密实成型，由此，采用本专利技术提及的离心过程，可很好的使RPC成型。4、本专利技术制备的多层式轻质高耐久电杆，由于在RPC电杆芯层外部设置了外保护层，大幅提高了RPC电杆芯层中钢纤维的耐腐蚀年限，可以大幅增加混凝土电杆的使用寿命，尤其是在盐雾、风沙及高腐蚀场合下RPC电杆的使用寿命；同时较传统电杆具有轻质高耐久的特点，有利于混凝土电杆在山区、严寒地区、高海拔冻土盐碱地区的应用推广，从而推进这些地区的局部细分电力电网的建设改造、扩能升级，且相对与增强增韧效果有限的不锈钢纤维RPC电杆具有更低的制造成本和更高的增强作用，降低了制造和安装维护费用。5、本专利技术方法设计开发的一种具有外保护层的钢纤维RPC电杆，在降低电杆制造成本的同时，还可增加混凝土电杆的使用寿命，有利于混凝土电杆在盐雾、风沙及高腐蚀场合的应用推广，从而推进这些地区的局部细分电力电网的建设改造、扩能升级，并降低安装维护费用。附图说明图1为RPC电杆的截面图。其中，1、外保护层；2、芯层；3、内保护层。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，该多层式轻质RPC电杆，其两端均设置哟用于密封的密封盖，该RPC电杆杆体包括由外至内依次设置的外保护层1、芯层2和内保护层3，其中，外保护层1厚度为1～25mm，芯层2内添加有钢纤维，厚度为3～40mm；内保护层3材质与外保护层1相同，厚度为0～20mm；该多层式轻质RPC电杆的制备方法如下。实施例1一种多层式轻质RPC电杆的制备方法，包括以下步骤：(1)将RPC布料至管模中，布料完成后清理合模；(2)在50r/min下离心300s，然后再于1000r/min下离心240s，得厚度为5mm的外保护层；(3)离心成型电杆外保护层后，以RPC为原料，向其中添加占其体积3％的钢纤维，搅拌，然后通过高压混凝土泵以泵送方式，于外保护层内进行泵送布料，布料完成后，进行芯层的离心成型，其中，离心条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层式轻质RPC电杆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将混凝土布料至管模中，离心，得厚度为1～25mm的外保护层；(2)向混凝土中添加占其体积0.1％～5％的钢纤维，搅拌，于外保护层内泵送布料，离心，得厚度为3～40mm的芯层；(3)于芯层内泵送布料混凝土，离心，得厚度为0～20mm的内保护层；(4)外保护层、芯层和内保护层成型后，静停养护，得多层式轻质RPC电杆。

【技术特征摘要】
1.一种多层式轻质RPC电杆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将混凝土布料至管模中，离心，得厚度为1～25mm的外保护层；(2)向混凝土中添加占其体积0.1％～5％的钢纤维，搅拌，于外保护层内泵送布料，离心，得厚度为3～40mm的芯层；(3)于芯层内泵送布料混凝土，离心，得厚度为0～20mm的内保护层；(4)外保护层、芯层和内保护层成型后，静停养护，得多层式轻质RPC电杆。2.根据权利要求1所述的多层式轻质RPC电杆的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中所述混凝土均为RPC或纤维型RPC。3.根据权利要求2所述的多层式轻质RPC电杆的制备方法，其特征在于，所述纤维型RPC为玄武岩纤维RPC或碳纤维RPC；其中，玄武岩纤维、碳纤维的添加量均为RPC体积的0.1％～3％。4.根据权利要求1所述的多层式轻质RPC电杆的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中所述离心过程均为：先在50～120r/min下离心30～300s，然后再于300～1200r/min下离心60～480s。5.根据权利要求1所述的多层...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奉源，彭丙杰，李彬，
申请(专利权)人：四川省川铁枕梁工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51