高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆及其制作方法技术

技术编号:6879805 阅读:272 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆,包括活性粉末混凝土电杆基体,在活性粉末混凝土电杆基体内置有若干根钢筋,其特征是:所述的活性粉末混凝土电杆基体包括组分SiO2,CaO,钢纤维,聚丙烯,水泥,硅粉,水和减水剂;若干根钢筋均附着导电防蚀层。其制作方法,包含有钢筋附着导电防蚀层用磁性聚苯胺聚合物溶液的制作、活性粉末混凝土的制作和活性粉末混凝土电杆成品的制作。导电防蚀层具有高导电性能,在雷电作用电杆上时,能够使雷电流顺畅导入大地。活性粉末混凝土增强了混凝土的抗压强度和抗裂性能。制作方法科学合理,制作的高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆质量好,使用寿命长,成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输配电线路工程
,是一种。
技术介绍
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)是一种新型的混凝土,具有轻质、强度较高等优点,在我国已被广泛应用。现有的电杆是采用活性粉末混凝土,在活性粉末混凝土中置入钢筋制作而成的,电杆内置的钢筋除具有增加电杆强度外,还具有接地导电性能,雷电通过电杆内置的钢筋导入大地,避免电杆遭到雷电的灼伤损毁。但现有的活性粉末钢筋混凝土的电杆在具有所述轻质、强度较高的优点外,由于活性粉末混凝土中的诸多化学成分对钢筋有极强的腐蚀作用,现有技术采用化学防腐制剂直接涂敷在钢筋表面, 形成氧化防蚀层,虽然现有的氧化防蚀层对钢筋起到一定的防腐蚀作用,但不能从根本上防止活性粉末混凝土中诸多化学成分离子对钢筋的侵蚀。在雷电频繁作用送电线路地区, 杆塔结构若采用电杆,电杆一般不架设地线,雷电流须通过电杆内的钢筋导入大地,因此钢筋除了必须具备抗拉强度外,还必须具备导电能力。而钢筋的锈蚀和腐烂现象将改变钢筋的电场分布和导电性能,钢筋的氧化防蚀层不是导电体,不具有导电性能,仅以钢筋作为雷电的导体,当电杆遭到雷电时难以保证将雷电通过钢筋导入大地而保证电杆及输电线路的安全。因此,通常只能通过缩短电杆的使用期限,间接保证电杆使用的质量,以防止因电杆遭到雷电引起的事故,这无疑增加了输电线路的维护成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是,对现有技术进行实质性改进和创新,提供一种使用寿命长,成本低,具有导电防蚀层,高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆。本专利技术的另一目的是提供高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆的制作方法。实现本专利技术目的所采用的技术方案是,一种高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆,它包括活性粉末混凝土电杆基体,在活性粉末混凝土电杆基体内置有若干根钢筋,其特征是所述的活性粉末混凝土电杆基体包括组分和重量份的SiO2 25-40份,Ca025-40 份,8-12mm钢纤维100-130份,聚丙烯100-140份,水泥720-730份,硅粉200-220份,水 100-120份和减水剂25-40份;若干根钢筋均附着导电防蚀层,所述的导电防蚀层为以磁性聚苯胺聚合粒子为主体的聚苯胺聚合物。实现本专利技术另一目的所采用的技术方案是,一种高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆的制作方法,其特征是它包含有钢筋附着导电防蚀层用磁性聚苯胺聚合物溶液的制作、活性粉末混凝土的制作和活性粉末混凝土电杆成品的制作,1)钢筋附着导电防蚀层用磁性聚苯胺聚合物溶液的制作步骤包括(1)合成氧化三铁/聚苯胺聚合粒子溶液在搅拌状态下,将组分和重量份的 240-250份聚苯胺加入到385-395份四氧化三铁液体中,在氮气保护环境及冰火浴条件下,向所述组分和含量的聚苯胺和四氧化三铁混合液中缓慢滴加1000份的水溶液,制得四氧化三铁/聚苯胺聚合粒子溶液;(2)合成磁流体溶液将组分和重量份的195-205份磁粉、195-205份蒸馏水同时加入170-180份聚乙二醇中,将所述组分和含量的磁粉、蒸馏水和聚乙二醇溶液移入装有电动搅拌器、冷凝管、氮气入口的容器中;同时加入145-155份0. 179!1101/1的!^ecl2溶液和 48-52份0. 007%的过氧化氢溶液,搅拌速度为480-520r/min,以600mol/L的NaOH溶液调整PH值至13,45-55°C下冲氮气反应3. 5-4. 5小时,制作成棕黑色的磁流体,用蒸馏水涤至 PH值为中性;(3)配制磁性聚苯胺聚合物溶液将组分和重量份的磁流体溶液观-32份,装入装有电动搅拌器,冷凝管,氮气入口的容器的中;加入395-405份蒸馏水,368-372份无水乙醇,416-420份四氧化三铁/聚苯胺聚合粒子溶液,78-79份苯乙烯,5-6份丙烯酸,1-2份二乙烯基苯,23-25份过氧化苯甲酰,搅拌速度300r/min,65-75°C下充氮气反应11-13小时, 制作成磁性聚苯胺聚合物溶液;2)活性粉末混凝土的制作步骤包括将组分和重量份的SiA 25-40份,CaO 25-40份,8-12毫米钢纤维100-130份,聚丙烯100-140份,水泥720-730份,硅粉200-220 份,水100-120份和减水剂25-40份,用搅拌机,搅拌速度为480-520r/min制备活性粉末混凝土;3)活性粉末混凝土电杆成品的制作在微波穿透离心系统的内模与外模之间架设钢筋,将磁性聚苯胺聚合物溶液盛于喷雾器中,均勻喷涂在钢筋上,常温放置3-6小时使钢筋附着导电防蚀层;在所述的内模与外模上,按电杆轴向均勻布置若干个磁极,使活性粉末混凝土中的钢纤维和导电防蚀层中的磁性聚苯胺聚合粒子按照磁力线分布方向有序排列,启动微波穿透离心系统,1200-1500W微波穿透加热,加热时间为25-40分钟,经过微波使钢筋附着导电防蚀层固化,脱模制成活性粉末混凝土电杆成品。本专利技术的高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆,由于采用活性粉末混凝土电杆基体,若干根钢筋均附着导电防蚀层,导电防蚀层为以磁性聚苯胺聚合粒子为主体的聚苯胺聚合物的结构,其有益效果体现在1.导电防蚀层为磁性聚苯胺聚合粒子为主体的聚苯胺聚合物具有导磁性,在外加磁场作用下,粒子能够按照磁力线分布方向有向排列,从而大大增强导电性能,并且产生的附加重量非常小,能克服无机材料附加重量大的缺点。2.导电防蚀层为磁性聚苯胺聚合粒子为主体的聚苯胺聚合物在微波频段能够有效地吸收电磁辐射,在微波固化过程中能够直接结合在钢筋基体表面上,形成致密、均勻的保护层,能够有效的保护钢筋不受活性粉末混凝土侵蚀。3.导电防蚀层利用聚苯胺的优异的导电性能,防腐性能和微波吸收性能,利用微波固化技术将聚苯胺为主体的磁性聚苯胺聚合物固化在钢筋表面,使导电防蚀层具备低电阻率的导电能力,防蚀功能,因聚苯胺单体与四氧化三铁粒子聚合,形成在分子水平聚合的导电聚合物四氧化三铁/聚苯胺,并在导电聚合物溶液中加入磁粉,在碱性条件下,磁粉与四氧化三铁/聚苯胺中的四氧化三铁形成磁性氧化铁内核;而聚苯胺高分子吸附缠绕在磁核表面,四氧化三铁起到联系聚苯胺和磁流体的作用;通过控制PH值,过氧化氢用量,亚铁盐浓度,聚乙二醇相对分子质量和含量,最终合成外部为聚苯胺的核壳式磁流体,即磁性聚苯胺聚合物,该聚合物粒子表现出软磁性,与聚苯胺单体相比较,磁滞损耗大大降低,导电性能得到改善。4.导电防蚀层具有高导电性能,在雷电作用电杆上时,能够使雷电流顺畅通过,导入大地。5.活性粉末混凝土中的SW2与CaO经微波作用反应生成CaSiO3,有效地增强了混凝土的抗压强度和抗裂性能。本专利技术的制作方法科学合理,制作的高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆质量好,使用寿命长,成本低。附图说明图1为高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆结构剖面示意图。图2为微波穿透离心系统电路原理图。图3为微波穿透离心系统平面布置图。图中1活性粉末混凝土电杆基体,2钢筋,3导电防蚀层,4微波穿透离心系统,5 外壳、6穿透空间、7观察门,8磁控管,9高压二极管,10高压电容器,11漏感变压器,12风扇电机,13照明灯,14单片机控制电路,15离心机,16联锁微动开关,17热断路器保护开关,18 保险管,19风扇热动开关,20功率控制继电器,21定时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆,它包括活性粉末混凝土电杆基体,在活性粉末混凝土电杆基体内置有若干根钢筋,其特征是:所述的活性粉末混凝土电杆基体包括组分和重量份的SiO2 25-40份,CaO 25-40份,8-12mm钢纤维100-130份,聚丙烯100-140份,水泥720-730份,硅粉200-220份,水100-120份和减水剂25-40份;若干根钢筋均附着导电防蚀层,所述的导电防蚀层为以磁性聚苯胺聚合粒子为主体的聚苯胺聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆,它包括活性粉末混凝土电杆基体, 在活性粉末混凝土电杆基体内置有若干根钢筋,其特征是所述的活性粉末混凝土电杆基体包括组分和重量份的SiA 25-40份,CaO 25-40份,8_12mm钢纤维100-130份,聚丙烯 100-140份,水泥720-730份,硅粉200-220份,水100-120份和减水剂25-40份;若干根钢筋均附着导电防蚀层,所述的导电防蚀层为以磁性聚苯胺聚合粒子为主体的聚苯胺聚合物。2.一种高强度高导电性的活性粉末混凝土电杆的制作方法,其特征是它包含有钢筋附着导电防蚀层用磁性聚苯胺聚合物溶液的制作、活性粉末混凝土的制作和活性粉末混凝土电杆成品的制作,1)钢筋附着导电防蚀层用磁性聚苯胺聚合物溶液的制作步骤包括(1)合成氧化三铁/聚苯胺聚合粒子溶液在搅拌状态下,将组分和重量份的240-250 份聚苯胺加入到385-395份四氧化三铁液体中,在氮气保护环境及冰火浴条件下,向所述组分和含量的聚苯胺和四氧化三铁混合液中缓慢滴加1000份的水溶液,制得四氧化三铁/ 聚苯胺聚合粒子溶液;(2)合成磁流体溶液将组分和重量份的195-205份磁粉、195-205份蒸馏水同时加入 170-180份聚乙二醇中,将所述组分和含量的磁粉、蒸馏水和聚乙二醇溶液移入装有电动搅拌器、冷凝管、氮气入口的容器中;同时加入145-155份0. 179mol/L的Fecl2溶液和48-52 份0. 007%的过氧化氢溶液,搅拌速度为480-520r/min,以6...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖琦鞠彦忠祝贺贾玉琢
申请(专利权)人:东北电力大学
类型:发明
国别省市:22

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