一种非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电杆技术领域，公开一种非预应力玻璃钢管

【技术实现步骤摘要】
一种非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电杆
，更具体地，涉及一种非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国的输电线路杆塔的发展，已经有了一百多年的历史，其中，从1924年我国生产出第一条方型实心混凝土电杆至今，我国的混凝土电杆也有近80年的历史。
[0003]现有技术电杆大都为钢筋混凝土结构的电杆，其造价低廉、施工及安装技术成熟，在国内各电压等级的输电线路上被广泛采用。但该结构也存在一定的局限性：(1)混凝土为脆性材料，抗拉强度低，容易开裂，抵御自然灾害能力差；(2)混凝土单位密度承载力低，混凝土电杆自重较大，不利于运输、施工；(3)在自然环境下，混凝土内部钢筋易腐蚀，缩短使用寿命。此外，在遇到台风、冰灾、洪涝、地震等自然灾害时，常常会发生倒杆断线事故，造成停电、通信中断、道路断阻、停水等情况，需要快速开展灾后重建工作。特别是混凝土电杆的倒杆频率非常高，严重影响了电网运行安全及设备和人身安全。
[0004]近年来，为了解决电杆的耐腐蚀性能，生产企业又开发了玻璃钢材料电杆，但是玻璃钢弹性模量低、易变形、自重轻、抗冲击碰撞性能较差，从而也限制了其大规模应用。
[0005]针对以上现状，可以开发一种具有力学性能好、耐久性能好、耐腐蚀能好的新型电杆，解决目前混凝土环形电杆应用受限制的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种韧性好、力学性能好、绝缘性能好、弯矩大、耐久性能好、耐腐蚀性能好的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆及其制备方法；解决普通环形混凝土电杆脆性大、绝缘性差、自重大、耐腐蚀性能差等问题。
[0007]为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0008]一种非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，包括玻璃钢管和浇筑于玻璃钢管内壁的超高性能混凝土层，所述玻璃钢管由沿轴心剖开的两个半管组成，所述超高性能混凝土层中植有钢筋骨架。
[0009]本专利技术通过引入玻璃钢管制成空芯外包钢结构的玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，充分发挥玻璃钢管和超高性能混凝土力学性能好、耐腐蚀性能好的特点，提高结构的整体性能，较传统的复合电杆结构成型简单，承载能力强，刚度大，韧性好，弯矩得到提高，且基本不与环境中的侵蚀成分发生反应，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种溶剂都有较好的耐腐蚀能力。本专利技术解决了现有传统混凝土电杆脆性大、弯矩不够、抗冻性能差、耐腐蚀性能差、不绝缘、自重大、搬运不便的问题，及玻璃钢电杆挠度大、爬杆摇晃大的问题。
[0010]由于玻璃钢管与混凝土层各自固有属性决定了两者之间存在界面结合的问题，使得混凝土外包玻璃钢结构的电杆的承载力弯矩较差，挠度变形量大，这也是本专利技术研究过程中遇到的一大难题，为此，所述玻璃钢管内壁涂刷有环氧树脂层，所述环氧树脂层上铺撒有石英砂层，以增强超高性能混凝土与玻璃钢管的界面结合。本专利技术在玻璃钢管与混凝土层之间设置了树脂层和石英砂层，通过在玻璃钢管内壁涂刷树脂层使铺撒在树脂层表面的石英砂层被固化在玻璃钢管内壁，从而较大程度上提高玻璃钢管与混凝土层之间的界面结合能力，使得承载力弯矩得到较大提升、挠度变形量大大减少，大大提高了电杆的力学性能。优选地，所述环氧树脂层的厚度为1～2mm，所述石英砂层中石英砂的粒径为3～5mm，1～2mm厚的树脂层配合3～5mm厚的石英砂层，使得混凝土层能够更好地与玻璃钢管结合，进一步提高电杆的承载力弯矩。
[0011]所述玻璃钢管的厚度为2～5mm。
[0012]所述玻璃钢管沿长度方向预留有成排的预留孔，所述预留孔所对应的超高性能混凝土层中预埋有螺母，螺母的一端固定在预留孔对应的玻璃钢管内壁，另一端延伸到预留孔对应的混凝土层中，可用于固定爬梯。优选地，所述预留孔的孔径为14～20mm、间排距为200～300mm；所述螺母的内径为14～20mm，长度为20～80mm。
[0013]所述超高性能混凝土层的厚度为20～80mm；所述钢筋骨架与所述玻璃钢管内壁之间的距离为10～12mm或大于组成所述钢筋骨架的钢筋的直径。组成所述钢筋骨架的钢筋至少包括沿电杆长度方向延伸的纵向钢筋，最好还包括与电杆长度方向垂直的横向钢筋，纵向钢筋与横向钢筋纵横交错，整体构成与混凝土层相适应的管状结构，有助于提高混凝土层的力学性能，从而提高电杆的整体力学性能。
[0014]所述超高性能混凝土层包括如下重量份的各组分：水泥40～70份、掺合料25～45份、细骨料80～120份、钢纤维8～22份、聚羧酸减水剂1.8～3.6份。
[0015]一种制备上述非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆的方法，包括如下步骤：
[0016]S1.制备玻璃钢管和电杆模具，首先在玻璃钢管内壁涂刷一层环氧树脂，然后快速在环氧树脂表面撒一层石英砂，将撒了石英砂的玻璃钢管放入45～75℃的环境中进行固化，待环氧树脂固化后，分别将玻璃钢管的两个半管置于电杆模具的上、下模中并将钢筋骨架固定在玻璃钢管内，组装好模具待用；
[0017]S2.按配比将用于制作超高性能混凝土层的细骨料和钢纤维投入搅拌机搅拌60～120秒，然后将全部水泥、掺合料投入搅拌机搅拌180～240秒，最后将全部减水剂和水投入搅拌机搅拌360～600秒，得到超高性能混凝土拌合物；
[0018]S3.将步骤S2得到的超高性能混凝土拌合物浇筑到步骤S1组装于电杆模具的玻璃钢管中，进行离心成型，得到带模具的复合电杆；
[0019]S4.将步骤S3得到带模的复合电杆在室温静停1～2小时，然后放入80～90℃的养护窑进行蒸汽养护8～16小时；
[0020]S5.将步骤S4蒸汽养护的复合电杆进行脱模，放入堆场自然养护7～14天即可。
[0021]优选地，步骤S2中所述超高性能混凝土拌合物的坍落度为160～240mm，步骤S4中蒸汽养护后抗压强度不低于130兆帕、抗弯强度不低于14兆帕。
[0022]本专利技术与现有技术相比较有如下有益效果：
[0023](1)本专利技术技术方案涉及的一种非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，由于外层为玻璃钢管，韧性好，且基本不与环境中的侵蚀成分发生反应；内层为超高性能混凝土，抗压强度不低于130兆帕、抗弯曲强度不低于14兆帕，提高复合电杆的弯矩。
[0024](2)本专利技术技术方案涉及的一种非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆有效克服了混凝土电杆脆性大、自重大、不绝缘、搬运不便的问题和玻璃钢电杆挠度大、爬杆摇晃大的问题，同时制作工艺简单。
附图说明
[0025]图1是非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆的纵向剖面图。
[0026]图2是图1所示非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆的A-A截面放大图。
[0027]附图标记说明：玻璃钢管100，预留孔110，超高性能混凝土层200，螺母210，钢筋骨架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，包括玻璃钢管和浇筑于玻璃钢管内壁的超高性能混凝土层，所述玻璃钢管由沿轴心剖开的两个半管组成，所述超高性能混凝土层中植有钢筋骨架。2.根据权利要求1所述的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，所述玻璃钢管内壁涂刷有环氧树脂层，所述环氧树脂层上铺撒有石英砂层。3.根据权利要求2所述的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，所述环氧树脂层的厚度为1～2mm，和/或所述石英砂层中石英砂的粒径为3～5mm。4.根据权利要求1～3任一项所述的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，所述玻璃钢管的厚度为2～5mm。5.根据权利要求1～3任一项所述的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，所述玻璃钢管沿长度方向预留有成排的预留孔，和/或所述预留孔所对应的超高性能混凝土层中预埋有螺母。6.根据权利要求5所述的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，所述预留孔的孔径为14～20mm、间排距为200～300mm；和/或所述螺母的内径为14～20mm，长度为20～80mm。7.根据权利要求1～3任一项所述的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，所述超高性能混凝土层的厚度为20～80mm；或和所述钢筋骨架与所述玻璃钢管内壁之间的距离为10～12mm或大于组成所述钢筋骨架的钢筋的直径。8.根据权利要求1～3任一项所述的非预应力玻璃钢管-超高性能混凝土复合电杆，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦日强，张海清，严文军，
申请(专利权)人：广东泷江源水泥制品有限公司，
类型：发明
国别省市：