一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法及应用，该制备方法包括步骤：S1、混合制备基底料；原料按重量份数计包括水泥300

【技术实现步骤摘要】
一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及光伏管桩材料
，具体涉及一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法及应用。

技术介绍

[0002]积极推动以光伏发电为代表的绿色能源对于调整能源结构具有积极的意义。“农光互补”光伏电站兼具了光伏发电与农业种植的需求，其工程结构与常规光伏电站相比有较大的区别，其中光伏立柱基础的合理选型是“农光互补”光伏电站成功的标志之一，也是承载力、农业种植条件及施工可行性的焦点内容。
[0003]“农光互补”光伏电站具有占地面积大，地质结构复杂的特点，合理进行桩基础结构选型对于项目实施及成本管理具有决定性的作用。“农光互补”电站基础基本由基础主体+光伏支架组成。综合工程造价、结构高度、场地条件、农业种植需求及施工可行性等因素，目前常用的“农光互补”支架基础主体结构有预应力混凝土管桩PHC300
‑
A
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70。
[0004]预应力管桩的沉桩方式是利用外力（如锤击、静压、振动等）将桩体压入土层中，直至满足相关参数（如标高、贯入度或承载力等）要求。现有的预应力混凝土管桩PHC300
‑
A
‑
70对土壤敏感性高，主要适用于软弱土层，当土层中存在强度较高地质（如花岗岩等）时，容易产生断桩、桩身倾斜等质量隐患，抗压强度和抗冲击性能有待提高。并且，在户外条件下，尤其在中国西南地区，环境潮湿，混凝土管桩的耐腐蚀性能也有待提高。因此，需要提供一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法及应用，以解决上述现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法及应用，采用如下技术方案：一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法，包括以下步骤：S1、混合制备基底料；所述基底料的原料按重量份数计，包括水泥300
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340份、水130
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150份、砂砾700
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760份、碳纤维粉25
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40份和缓凝剂3
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5份；S2、混合制备耐腐粉料；所述耐腐粉料的原料按重量份数计，包括硅砂12
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15份、铬酸盐8
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12份、有机硅微球粉8
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12份和水溶性聚合物7
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11份和水12
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19份；S3、混合制备兼容粉料；所述兼容粉料的原料按重量份数计，包括生石灰粉40
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50份和引气剂10
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15份；S4、制备混合料；先将S1所得基底料加入搅拌机进行搅拌，然后，将S3所得兼容粉料加入搅拌机中，持续搅拌，待出现密集气泡后，将S2所得耐腐粉料加入搅拌机中，继续搅拌，直至无气泡产生，即得混合料，该混合料即为超耐腐蚀光伏管桩材料。
[0006]基底料能够为最终制得的管桩提供牢固结实的结构框架基础；引气剂作为一种憎水性表面活性剂，加入基底料内，能够在搅拌过程中与水相溶，产生大量微小气泡，从而改善基底料的和易性、保水性和粘聚性，提高基底料流动性，在基底料的搅拌过程中引入大量的、均匀分布的、闭合而稳定的微小气泡，与此同时，生石灰与水接触反应放热，甚至使水沸腾，大量的热使气泡快速破裂，在基底料中快速产生密集孔洞，有利于耐腐粉料的快速、均匀、深入填充，节省工艺时间；耐腐粉料自带疏水功能，均匀分布在基底料中，使得管桩材料疏水效果好、耐腐蚀性能强。
[0007]进一步的，S2的具体操作步骤如下：S21、将水溶性聚合物溶解于水中，制得水溶性聚合物水溶液；S22、将硅砂、铬酸盐和有机硅微球粉在搅拌机中进行搅拌混合，制得混合粉；S23、用S21所得水溶性聚合物水溶液对S22所得混合粉进行喷雾包覆，在喷雾干燥机中进行干燥，即得耐腐粉料。
[0008]优选的，S22中，搅拌机的搅拌线速度控制在12
‑
40m/s；S23中，喷雾包覆过程中持续进行搅拌，搅拌线速度也控制在12
‑
40m/s。
[0009]优选的，S23中，喷雾干燥机的进口温度为200
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245℃，出口温度为85
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100℃。
[0010]以硅砂、铬酸盐和有机硅微球粉混合后制得的混合粉作为核材，水溶性聚合物则位于核材的表层，从而制得具有水溶性聚合物外层表皮的球状耐腐粉料，其相比于现有无机材料制得的产物，吸附量和疏水性能有效提高，在为达到相同疏水效果的前提下，能降低同类产品用量，节约成本。
[0011]进一步的，所述耐腐粉料的粒径为100
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350μm。
[0012]避免粒径过大或过小，更有利于耐腐粉料快速填充进入基底料中产生的密集孔洞内，保证耐腐粉料与基底料高效混匀。
[0013]进一步的，所述基底料的原料按重量份数计，包括水泥310份、水135份、砂砾712份、碳纤维粉28份和缓凝剂4份；所述耐腐粉料的原料按重量份数计，包括硅砂13份、铬酸盐11份、有机硅微球粉9份和水溶性聚合物11份和水15份；所述兼容粉料的原料按重量份数计，包括生石灰粉45份和引气剂12份。
[0014]进一步的，S1的具体操作步骤如下：S11、先将水泥、水和砂砾加入搅拌机中，以15
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30m/s的线速度，搅拌15
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25min；S12、再先后将碳纤维粉和缓凝剂依次加入搅拌机中，以7
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12 m/s的线速度，搅拌3
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5min，即得基底料。
[0015]制备基底料过程中，水泥、水和砂砾混合制得的是基底料的基础成分，而碳纤维粉和缓凝剂则是基底料的功能成分。碳纤维粉能够直接改善最终制得的管桩的抗裂性和耐磨损性能；缓凝剂则能推迟水泥水化反应，从而延缓凝结时间，确保基底料制备完成后的后续工序正常、顺利进行。
[0016]进一步的，S3所得兼容粉料，在制备完成后的10min内，投入S4中制备混合料使用。
[0017]生石灰与引气剂混合后，不易长时间保存，容易变性，而影响二者效果，因此，在10min内使用，能够确保生石灰与引气剂正常达到协同功效。
[0018]一种上述的超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法制得的管桩材料的应用，用于制备超耐腐蚀光伏管桩，包括如下步骤：
A1、成模；在浇筑管桩的模具槽内壁涂抹上脱模剂，然后将钢筋笼放置在模具槽中，再将所述管桩材料倒入模具槽内，合模、预应力张拉、离心成型，即得成型模；A2、初级养护；对A1所得成型模进行静停养护、常压蒸汽养护，拆模，即得成型管桩；A3、深层养护；将A1所得成型管桩置于密封容器内，所述密封容器包括密封壳体、安装在密闭壳体上并用于加热的加热装置、与密封壳体连接的抽真空装置，所述抽真空装置用于增加密封壳体内的压力至1.08
‑
1.4*105MPa，所述加热装置用于提高密封壳体内的温度至160
‑
195℃，保持2
‑
3h后，将成型管桩从密封容器中取出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、混合制备基底料；所述基底料的原料按重量份数计，包括水泥300
‑
340份、水130
‑
150份、砂砾700
‑
760份、碳纤维粉25
‑
40份和缓凝剂3
‑
5份；S2、混合制备耐腐粉料；所述耐腐粉料的原料按重量份数计，包括硅砂12
‑
15份、铬酸盐8
‑
12份、有机硅微球粉8
‑
12份和水溶性聚合物7
‑
11份和水12
‑
19份；S3、混合制备兼容粉料；所述兼容粉料的原料按重量份数计，包括生石灰粉40
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50份和引气剂10
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15份；S4、制备混合料；先将S1所得基底料加入搅拌机进行搅拌，然后，将S3所得兼容粉料加入搅拌机中，持续搅拌，待出现密集气泡后，将S2所得耐腐粉料加入搅拌机中，继续搅拌，直至无气泡产生，即得混合料，该混合料即为超耐腐蚀光伏管桩材料。2.根据权利要求1所述的超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法，其特征在于，S2的具体操作步骤如下：S21、将水溶性聚合物溶解于水中，制得水溶性聚合物水溶液；S22、将硅砂、铬酸盐和有机硅微球粉在搅拌机中进行搅拌混合，制得混合粉；S23、用S21所得水溶性聚合物水溶液对S22所得混合粉进行喷雾包覆，在喷雾干燥机中进行干燥，即得耐腐粉料。3.根据权利要求2所述的超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法，其特征在于，S22中，搅拌机的搅拌线速度控制在12
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40m/s；S23中，喷雾包覆过程中持续进行搅拌，搅拌线速度也控制在12
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40m/s。4.根据权利要求2所述的超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法，其特征在于，S23中，喷雾干燥机的进口温度为200
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245℃，出口温度为85
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100℃。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法，其特征在于，所述耐腐粉料的粒径为100
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350μm。6.根据权利要求1所述的超耐腐蚀光伏管桩材料制备方法，其特征在于，所述基底料的原料按重量份数计，包括水泥310份、水135份、砂砾712份、碳纤维粉28份和缓凝剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：容七英，常立涛，陈勇，章慧芹，彭向阳，
申请(专利权)人：江西龙正科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：