一种多段多层式轻质RPC电杆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多段多层式轻质RPC电杆及其制备方法。该电杆包括由下至上一体设置的根部杆体、茎部杆体以及顶部杆体；其制备方法为：((1)将混凝土布料至模具中，离心形成茎部外保护层和根部外保护层；(2)向混凝土中加入占其体积1％～5％的钢纤维，于整根电杆模具内泵送布料，离心，形成根部芯层、茎部芯层以及顶部芯层；(3)将混凝土泵送布料至根部芯层内，离心，形成根部内保护层；(4)静置养护，得多段多层式轻质RPC电杆。本发明专利技术方法制备得到的RPC电杆具有质轻、耐腐蚀、抗压强度高以及抗折性能好等优点，使用寿命长，适用于各种条件恶劣的场合。

A multi segment multi-layer lightweight RPC pole and its preparation method

The invention discloses a multi-stage multi-layer light RPC pole and a preparation method thereof. The rod consists of the root rod body, the stem rod body and the top rod body, which are provided by the bottom and the top. (1) the concrete material is made to the mould, and the outer protective layer and the outer protective layer of the root are formed by centrifugation; (2) the steel fiber which accounts for 1% to 5% of the volume of the concrete is added to the concrete. Material, centrifugal, forming the root core layer, the stem core layer and the top core layer; (3) the concrete pump material to the root core layer, centrifuge, the formation of the root inner protection layer; (4) static maintenance, multistage multi-layer light RPC pole. The RPC pole produced by the method has the advantages of light quality, corrosion resistance, high compressive strength and good flexural resistance, and has long service life, and is suitable for a variety of harsh conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种多段多层式轻质RPC电杆及其制备方法
本专利技术属于输变电工程领域，具体涉及一种多段多层式轻质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段多层式轻质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：一种多段多层式轻质RPC电杆，RPC电杆呈环形中空状，包括由下至上一体设置的根部杆体、茎部杆体以及顶部杆体，并在根部杆体上设置有支持点；根部杆体由外至内依次包括根部外保护层、根部芯层以及根部内保护层；茎部杆体由外至内依次包括茎部外保护层以及茎部芯层。进一步地，根部芯层长度为杆底至支持点以上0.1～5m；茎部芯层长度为支持点以上0.1～5m至杆顶以下0～8m；顶部杆体长度为沿杆顶以下0～8m；且根部芯层、茎部芯层和顶部杆体呈一体结构，厚度均为8～40mm。进一步地，根部内保护层和茎部外保护层厚度均为0～25mm；根部外保护层厚度为1～25mm。上述多段多层式轻质RPC电杆的制备方法，包括以下步骤：(1)将混凝土布料至模具中，离心形成茎部外保护层和根部外保护层；(2)向混凝土中加入占其体积1％～5％的钢纤维，于整根电杆模具内泵送布料，离心，形成根部芯层、茎部芯层以及顶部芯层；(3)将混凝土泵送布料至根部芯层内，离心，形成根部内保护层；(4)布料完成后，养护，得多段多层式轻质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％～10％。进一步地，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中离心的过程均为：在50～120r/min下离心60～300s，然后再于300～1200r/min下离心60～480s。进一步地，步骤(4)中养护过程为：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℃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，步骤(4)中养护过程为：静置6h；然后以15℃/h速率升温至40℃，恒温4h；以15℃/h速率升温至60℃，恒温4h；以15℃/h速率升温至90℃，恒温12h；以20℃速率降温至与室温相差小于等于20℃；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。本专利技术的有益效果为：1、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。2、本专利技术方法在离心过程中，所需时间比传统工艺离心过程中所耗时间更长，主要是由于RPC较为粘稠，50～120r/min离心过程中，时间过段容易分布不均匀，300～1200r/min离心过程中，离心时间过短不一定能很好地密实成型，由此，采用本专利技术提及的离心过程，可很好的使RPC成型。3、本专利技术所述的多段多层式轻质高耐久电杆，由于在钢纤维RPC电杆根部区段设置了内外保护层，在茎部区段外部设置了外保护层，大幅提高了钢纤维RPC电杆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；相对于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；因此，本专利技术提高了钢纤维增强轻质RPC电杆的耐久性，同时降低了制造成本，提升了轻质高耐久RPC电杆的性价比和市场竞争力，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。附图说明图1为RPC电杆的截面图。其中，1、根部外保护层；2、根部芯层；3、根部内保护层；4、茎部外保护层；5、茎部芯层；6、顶部杆体。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，该多段多层式轻质RPC电杆，其两端还根据实际使用情况设置用于密封的密封盖，该RPC电杆杆体包括由下至上一体设置的根部杆体、茎部杆体以及顶部杆体6，其中，A段为根部杆体，B段为茎部杆体，C段为顶部杆体6，并且，茎部杆体的长度可为支持点以上0.1～5m至杆顶，此时，电杆中即不存在顶部杆体6；并在根部杆体上设置有支持点，而该支持点即为电杆与土地表层相交的位置。如图1所示，其中根部杆体由外至内依次包括厚度分别为1～25mm的根部外保护层1、8～40mm的根部芯层2以及0～25mm的根部内保护层3；茎部杆体由外至内依次包括厚度分别为0～25mm的茎部外保护层4以及8～40mm的茎部芯层5；顶部杆体6厚度为8～40mm，由于顶部杆体6外未设置保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段多层式轻质RPC电杆，其特征在于，所述RPC电杆呈环形中空状，包括由下至上一体设置的根部杆体、茎部杆体以及顶部杆体(6)，并在根部杆体上设置有支持点；所述根部杆体由外至内依次包括根部外保护层(1)、根部芯层(2)以及根部内保护层(3)；所述茎部杆体由外至内依次包括茎部外保护层(4)以及茎部芯层(5)。

【技术特征摘要】
1.一种多段多层式轻质RPC电杆，其特征在于，所述RPC电杆呈环形中空状，包括由下至上一体设置的根部杆体、茎部杆体以及顶部杆体(6)，并在根部杆体上设置有支持点；所述根部杆体由外至内依次包括根部外保护层(1)、根部芯层(2)以及根部内保护层(3)；所述茎部杆体由外至内依次包括茎部外保护层(4)以及茎部芯层(5)。2.根据权利要求1所述的多段多层式轻质RPC电杆，其特征在于，所述根部芯层(2)长度为杆底至支持点以上0.1～5m；所述茎部芯层(5)长度为支持点以上0.1～5m至杆顶以下0～8m；所述顶部杆体(6)长度为沿杆顶以下0～8m；且根部芯层(2)、茎部芯层(5)和顶部杆体(6)呈一体结构，厚度均为8～40mm。3.根据权利要求1所述的多段多层式轻质RPC电杆，其特征在于，所述根部内保护层(3)和茎部外保护(4)层厚度均为0～25mm；所述根部外保护层(1)厚度为1～25mm。4.权利要求1～3任一项所述的多段多层式轻质RPC电杆的制备方法，包括以下步骤：(1)将混凝土布料至模具中，离心形成茎部外保护层和根部外保护层；(2)向混凝土中加入占其体积1％～5％的钢纤维，于整根电杆模具内泵送布料，离心，形成根部芯层、茎部芯层以及顶部芯层；(3)将混凝土泵送布料至根部芯层内，离心，形成根部内保护层；(4)布料完成后，养护，得多段多层式轻质RPC电杆。5.根据权利要求4所述的多段多层式轻质RPC电杆的制备方法，其特征在于，步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奉源，张浩，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