CN105418015A - 一种用于输电线路的混凝土电线杆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力材料领域，公开了一种用于输电线路的混凝土电线杆，其按照如下方法制备而得：步骤1）制备复合材料1；步骤2）制备复合材料2，步骤3）制备复合材料3，步骤4）制备复合材料4，步骤5）制备混凝土，步骤6）成型脱模。该电线杆具备较好的抗冻融性、抗压强度以及抗裂强度，还具备一定的颜色，起到警示作用。
Description
技术领域
本发明属于电力材料领域，具体涉及一种用于输电线路的混凝土电线杆。
背景技术
输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。输电线路线路主要包括线杆、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。电线杆是输电、通讯、铁路、市政等基础设施中一类重要的特种支撑结构物，其电线杆的结构、材料等会直接影响线路的安全性、经济性和可靠性。国内外架空输电线路中使用较为广泛的电线杆主要有木质杆、混凝土杆或预应力混凝土杆、钢管混凝土杆、钢管杆和铁塔等几类。
大量钢结构电线杆的使用，其对钢材的需求量也在逐年上升，消耗了大量矿产资源，造成生态环境的污染。同时，大量采用钢材作为铁塔材料，也给电线杆的施工运输、运行维护带来了诸多困难。因此，采用新型环保混凝土复合材料来部分代替钢材成为输电行业的一种发展趋势。利用复合混凝土材料的绝缘性，不仅易于解决输电线路的污染事故，提高线路安全运行水平，减小塔头尺寸与走廊宽度；电线杆轻便，大幅度地降低电线杆的运输和组装成本；电线杆耐腐蚀、被盗可能性小的特点，可降低线路的维护成本；同时由于电线杆颜色可调，增强了线路的环境友好性。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中电线杆的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的原料组成及制备方法，提供了一种用于输电线路的混凝土电线杆，该电线杆具备较好的抗冻融性、抗压强度以及抗裂强度，还具备一定的颜色，起到警示作用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：
一种用于输电线路的混凝土电线杆，其按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1；步骤2）制备复合材料2，步骤3）制备复合材料3，步骤4）制备复合材料4，步骤5）制备混凝土，步骤6）成型脱模；
具体地，按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1：将玉米秸秆切碎得到玉米秸秆碎块，然后将玉米秸秆碎块与花生壳按照2：1的重量比混合，再投入到粉碎机中进行粉碎，过50目筛，得到复合材料1；
步骤2）制备复合材料2：将聚氨酯泡沫和鸡蛋壳按照2：1的重量比混合，粉碎成50目的粉末，然后添加与粉末同等重量的水浸泡30min，即得复合材料2；
步骤3）制备复合材料3：将废弃鱼骨研磨粉碎，然后添加占废弃鱼骨两倍重量的浓度为20g/L的氢氧化钠水溶液浸泡120小时，随后加热至60℃，提取6小时，最后添加十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀，即得复合材料3；废弃鱼骨和十二烷基苯磺酸钠的重量比为3：1；
步骤4）制备复合材料4：将铁红以及滑石粉按照1：1的重量比混合，研磨成粒径100目的粉末，即为复合材料4；
步骤5）制备混凝土：按照重量份往搅拌机中依次添加130-160份42.5普通硅酸盐水泥、50-60份碎石、30-40份石英砂、30-40份高炉矿渣、25-30份电石渣、15-20份粉煤灰、15-20份磷石膏、10-15份复合材料1、7-9份复合材料2、6-8份复合材料3、3-5份复合材料4以及70-80份水，搅拌至均匀，静置30分钟，然后排出至容器中，即得混凝土；
步骤6）成型脱模：通过布料机将混凝土均匀分布在装有钢筋网的电线杆模具内，经过张拉工艺后，采用离心工艺成型，静置4-5小时后，脱模即得电线杆。
优选地，碎石粒径为5-10mm；高炉矿渣和电石渣的粒径均为1-5mm；石英砂以及粉煤灰的粒径均为0.2-1mm；磷石膏的粒径为10-50um。
优选地，钢筋网由直径为5-10mm的8根钢丝做主筋，直径为3-5mm的钢丝做环向构造筋编制而成，相邻环向构造筋的距离为10-50mm。所述电线杆的壁厚为40-80毫米，长度为5-20米。
本发明取得的有益效果主要包括以下几点：
本发明在混凝土中掺加了颜料，起到一定的警示作用；本发明采用农业废弃物作为减水剂，产品造价低，满足防冻、抗冻、抗渗等要求，达到了国内普通型和高效型减水剂的各项技术指标；聚氨酯泡沫和鸡蛋壳按照一定比例混合，具备较好的防冻防膨胀和机械性能，实现了变废为宝；采用废弃鱼骨来提取蛋白作为发泡剂，成本低廉，发泡尺寸孔径均匀性优良，稳定性和相容性好；本发明电线杆的原料来源广泛，大掺量矿物废料，大大降低了成本；本发明电线杆抗碳化性好，抗冻融性好、抗压强度高，抗裂强度好以及重量轻，应用范围广泛。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于输电线路的混凝土电线杆，其按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1；步骤2）制备复合材料2，步骤3）制备复合材料3，步骤4）制备复合材料4，步骤5）制备混凝土，步骤6）成型脱模；
具体地，按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1：将玉米秸秆切碎得到玉米秸秆碎块，然后将玉米秸秆碎块与花生壳按照2：1的重量比混合，再投入到粉碎机中进行粉碎，过50目筛，得到复合材料1；
步骤2）制备复合材料2：将聚氨酯泡沫和鸡蛋壳按照2：1的重量比混合，粉碎成50目的粉末，然后添加与粉末同等重量的水浸泡30min，即得复合材料2；
步骤3）制备复合材料3：将废弃鱼骨研磨粉碎，然后添加占废弃鱼骨两倍重量的浓度为20g/L的氢氧化钠水溶液浸泡120小时，随后加热至60℃，提取6小时，最后添加十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀，即得复合材料3；废弃鱼骨和十二烷基苯磺酸钠的重量比为3：1；
步骤4）制备复合材料4：将铁红以及滑石粉按照1：1的重量比混合，研磨成粒径100目的粉末，即为复合材料4；
步骤5）制备混凝土：按照重量份往搅拌机中依次添加130份42.5普通硅酸盐水泥、50份碎石、30份石英砂、30份高炉矿渣、25份电石渣、15份粉煤灰、15份磷石膏、10份复合材料1、7份复合材料2、6份复合材料3、3份复合材料4以及70份水，搅拌至均匀，静置30分钟，然后排出至容器中，即得混凝土；
步骤6）成型脱模：通过布料机将混凝土均匀分布在装有钢筋网的电线杆模具内，经过张拉工艺后，采用离心工艺成型，静置4小时后，脱模即得电线杆。
其中，碎石粒径为5mm；高炉矿渣和电石渣的粒径均为2mm；石英砂以及粉煤灰的粒径均为0.2mm；磷石膏的粒径为10um。钢筋网由直径为5mm的8根钢丝做主筋，直径为3mm的钢丝做环向构造筋编制而成，相邻环向构造筋的距离为20mm。所述电线杆的壁厚为40毫米，长度为5米。
实施例2
一种用于输电线路的混凝土电线杆，其按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1；步骤2）制备复合材料2，步骤3）制备复合材料3，步骤4）制备复合材料4，步骤5）制备混凝土，步骤6）成型脱模；
具体地，按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1：将玉米秸秆切碎得到玉米秸秆碎块，然后将玉米秸秆碎块与花生壳按照2：1的重量比混合，再投入到粉碎机中进行粉碎，过50目筛，得到复合材料1；
步骤2）制备复合材料2：将聚氨酯泡沫和鸡蛋壳按照2：1的重量比混合，粉碎成50目的粉末，然后添加与粉末同等重量的水浸泡30min，即得复合材料2；
步骤3）制备复合材料3：将废弃鱼骨研磨粉碎，然后添加占废弃鱼骨两倍重量的浓度为20g/L的氢氧化钠水溶液浸泡120小时，随后加热至60℃，提取6小时，最后添加十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀，即得复合材料3；废弃鱼骨和十二烷基苯磺酸钠的重量比为3：1；
步骤4）制备复合材料4：将铁红以及滑石粉按照1：1的重量比混合，研磨成粒径100目的粉末，即为复合材料4；
步骤5）制备混凝土：按照重量份往搅拌机中依次添加160份42.5普通硅酸盐水泥、60份碎石、40份石英砂、40份高炉矿渣、30份电石渣、20份粉煤灰、20份磷石膏、15份复合材料1、9份复合材料2、8份复合材料3、5份复合材料4以及80份水，搅拌至均匀，静置30分钟，然后排出至容器中，即得混凝土；
步骤6）成型脱模：通过布料机将混凝土均匀分布在装有钢筋网的电线杆模具内，经过张拉工艺后，采用离心工艺成型，静置5小时后，脱模即得电线杆。
其中，碎石粒径为10mm；高炉矿渣和电石渣的粒径均为5mm；石英砂以及粉煤灰的粒径均为1mm；磷石膏的粒径为20um。钢筋网由直径为10mm的8根钢丝做主筋，直径为5mm的钢丝做环向构造筋编制而成，相邻环向构造筋的距离为50mm。所述电线杆的壁厚为60毫米，长度为10米。
实施例3
以实施例2为例，本发明制备的产品性能如下：
混凝土层厚度为60cm；
混凝土抗压强度：183MPa；
混凝土抗折强度：17.1MPa；
混凝土抗渗性能：P12等级无渗水高度；
混凝土抗碳化性：28天碳化检测深度为0.4mm；
混凝土抗冻融性：400次冻融循环无质量损失；
电杆抗裂检验：r0 cr≥1.3，普通部分预应力电杆设计r0 cr≥0.8；
尧度变形:
加荷至100%时，杆顶挠度a0 s=47mm，标准允许a0 s＜116mm；
加荷至200%时，杆顶挠度a0 s=169mm，标准允许a0 s＜580mm；
重量变化：重量比普通混凝土电线杆减少10-20％。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于输电线路的混凝土电线杆，其按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1；步骤2）制备复合材料2，步骤3）制备复合材料3，步骤4）制备复合材料4，步骤5）制备混凝土，步骤6）成型脱模。
2.根据权利要求1所述的电线杆，其特征在于，具体地，所述电线杆按照如下方法制备而得：
步骤1）制备复合材料1：将玉米秸秆切碎得到玉米秸秆碎块，然后将玉米秸秆碎块与花生壳按照2：1的重量比混合，再投入到粉碎机中进行粉碎，过50目筛，得到复合材料1；
步骤2）制备复合材料2：将聚氨酯泡沫和鸡蛋壳按照2：1的重量比混合，粉碎成50目的粉末，然后添加与粉末同等重量的水浸泡30min，即得复合材料2；
步骤3）制备复合材料3：将废弃鱼骨研磨粉碎，然后添加占废弃鱼骨两倍重量的浓度为20g/L的氢氧化钠水溶液浸泡120小时，随后加热至60℃，提取6小时，最后添加十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀，即得复合材料3；废弃鱼骨和十二烷基苯磺酸钠的重量比为3：1；
步骤4）制备复合材料4：将铁红以及滑石粉按照1：1的重量比混合，研磨成粒径100目的粉末，即为复合材料4；
步骤5）制备混凝土：按照重量份往搅拌机中依次添加130-160份42.5普通硅酸盐水泥、50-60份碎石、30-40份石英砂、30-40份高炉矿渣、25-30份电石渣、15-20份粉煤灰、15-20份磷石膏、10-15份复合材料1、7-9份复合材料2、6-8份复合材料3、3-5份复合材料4以及70-80份水，搅拌至均匀，静置30分钟，然后排出至容器中，即得混凝土；
步骤6）成型脱模：通过布料机将混凝土均匀分布在装有钢筋网的电线杆模具内，经过张拉工艺后，采用离心工艺成型，静置4-5小时后，脱模即得电线杆。
3.根据权利要求2所述的电线杆，其特征在于，优选地，所述碎石粒径为5-10mm。
4.根据权利要求2所述的电线杆，其特征在于，所述高炉矿渣和电石渣的粒径均为1-5mm。
5.根据权利要求2所述的电线杆，其特征在于，所述石英砂以及粉煤灰的粒径均为0.2-1mm。
6.根据权利要求2所述的电线杆，其特征在于，所述磷石膏的粒径为10-50um。
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