CN105484284A - 一种户外开关箱井口基础及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外开关箱井口基础及其制备方法，采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥400~520份；硅灰120~150份；石灰石粉60~90份；矿渣粉60~90份；粉煤灰100~125份；石粉1300~1500份；高效减水剂20~26份；水135~155份；PVA纤维1~5份；玄武岩纤维20~30份；直镀铜钢纤维45~90份。本发明抗压抗折强度大，重量轻，是普通混凝土砌筑沟或混凝土浇筑沟的重量1/3~1/6，采用拼接，结构简单，安装或运输快捷；且通过钢筋和砂浆固定连接，同时增加了整体的强度。

Description

一种户外开关箱井口基础及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种开关箱装置基础，尤其涉及一种户外开关箱井口基础及其制备方法。

背景技术

开关箱井口基础主要是用于承载安装户外线路开关柜以及高低压进出线安装、检修等使用的基础，一般主要在城市的马路侧边或变电房里，传统采用红砖进行砌筑或现场混凝土浇筑工艺，由于现场施工空间狭小，需要大量材料堆放区及施工区，造成围堵施工面积很大，施工受天气影响较为严重，且会形成大量的粉尘及噪声污染。

申请号为200910060802.0的中国专利《一种低成本活性粉末混凝土及其制备方法》公开了一种活性粉末混凝土，由质量比为0.52~0.58∶0.16~0.18∶0.10~0.16∶0.13~0.16∶0.012~0.018∶0.9~1.1∶0.14~0.18∶0.156~0.234的硅酸盐水泥、钢渣粉、粉煤灰、硅灰、高效减水剂、河砂、拌和水及钢纤维制得。该专利添加钢渣作为一种矿物掺合料，在混凝土早期的抗氯离子渗透能力低于纯水泥混凝土，后期的抗氯离子渗透能力高于纯水泥混凝土，但在相同掺量的情况下，钢渣的性能不及粉煤灰和矿渣，此外，钢渣中少量CaO以游离形式存在，f-CaO水化生成Ca(OH）₂，体积增大1.98倍，导致钢渣安定性不良。

申请号为200810019337.1的中国专利《掺矿渣活性粉末混凝土》公开了一种掺矿渣活性粉末混凝土，其各组分相对硅酸盐水泥的重量比例为：硅酸盐水泥：1；矿渣：0.40~0.60；硅粉：0.20~0.35；石英粉：0.20~0.35；河砂：1.20~1.60；水：0.20~0.28；减水剂：0.02~0.03。该专利公开的活性粉末混凝土具有可泵性差，抗渗能力差，抗冲击能力差等缺点。

申请号为201320347216.6的中国专利《一种组合箱式变电站基础》公开了一种场外制作、分体或整体安装的组合箱式变电站基础，所述的组合箱式变电站基础包括预制模块一、预制模块二、预制模块三和预制模块四，所述的预制模块一组成箱式变电站基础正面的上半部分，两块预制模块二组成箱式变电站基础正面的下半部分，两块预制模块三组成箱式变电站基础的背面，通过采用场外制作、分体或整体安装的方式，节省了现场基础制作的时间，延长了使用寿命，该方案的不足之处在于：每一个组成的模块之间预埋有铁件，以此来固定模块在水平方向的位置，但是这种内侧固定的方式容易出现松动，其主要是靠重力在垂直方向上保持稳定，这可能会导致连接处出现较大的缝隙，导致渗液，而且模块与模块之间没有做防渗透处理，即使没有出现缝隙也会造成渗液现象的发生，基础内部没有做疏水处理，容易发生积水现象，这对电站基础来说是存在着很大危险性的。

申请号为200610045865.5的中国专利《地上箱式变电站、开闭站土建基础》公开了一种由防水复合材料制成的在工厂预制的土建基础，所述的土建基础包括设置在地下的空腔座体，其不足之处在于，整个土建基础主体是一个设置于地下的空腔座体，在工厂预制后要运输到现场，在运输或吊装方面都存在这不方便等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轻质、高强、脆性低、成本低、安装或搬运便捷，施工周期短，结构简单的户外开关箱井口基础及其制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种户外开关箱井口基础，采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥400~520份；

硅灰120~150份；

石灰石粉60~90份；

矿渣粉60~90份；

粉煤灰100~125份；

石粉1300~1500份；

高效减水剂20~26份；

水135~155份；

PVA纤维1~5份；

玄武岩纤维20~30份；

直镀铜钢纤维45~90份。

优选地，所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥400~520份；

硅灰135份；

石灰石粉75份；

矿渣粉75份；

粉煤灰112份；

石粉1400份；

高效减水剂23份；

水145份；

PVA纤维3份；

玄武岩纤维25份；

直镀铜钢纤维68份。

其中，所述石灰石粉细度150目。所述石粉颗粒级配最大为4.75毫米，石粉的细度模数为2.4~3.3，石粉的粉含量小于10%，泥含量小于0.5%，母材压碎值小于10%，无风化颗粒，所述粉含量是指石粉中颗粒小于0.15毫米以下不溶于水粉料，泥含量是指石粉中溶于水的的泥颗粒含量。

采用石灰石粉可以促进水泥的水化，可以降低胶凝材料的粘聚性、可以增加润滑，减少整体用水量。石粉通常是加工骨料石子产生的废弃粉料，通常颗粒直径为0~10毫米左右，一般泥含量和粉料比例综合在30%以下，一般主要用于工程土方回填或铺垫所用，本配方使用石粉是通过筛选去掉4.75以上大颗粒以及去除掉0.15毫米以下一部分粉料而得到的骨料，主要作用是提高抗压强度作用，其次可以充分利用废弃物，降低材料成本，本配方中的采用玄武岩及PVA纤维主要是针对大流态混凝土易生产收缩比相对比较大，收缩过程内部已形成裂纹，影响抗渗、耐温、耐腐蚀、碳化等性能，通过该两种纤维限制收缩，抑制内表面裂纹产生作用，加入微细钢镀铜纤维，主要是降低材料脆性，提高构件的耐冲击性能及抗压性能指标。

进一步地，一种户外开关箱井口基础，由底板、侧板和盖板拼接而成，所述底板与侧板之间、所述侧板之间、所述侧板与盖板之间通过固定装置固定。

本发明通过底板、侧板和盖板之间的拼接来达到组成井口基础的目的，底板、侧板和盖板模块构件能在工厂预制，便于运输到目的地和吊装在一起，降低了现场施工的不便，并且预制的构件成型好，耐压均匀，能根据目的进行选装，整个基础是由底板、侧板和盖板模块构件构成的，能在日后扩容时能方便拆卸。在配电装备基础中，现有的技术中有通过预制件进行组装，但由于预制件之间拼装容易松动，固定效果差，而在户外开关箱井口基础领域的现多采取一体化浇筑，在运输、制作方面不方便，而本发明采用各部位的拼接及固定装置来克服现有技术的缺陷。

进一步地，所述底板与侧板的拼接结构为所述底板设有第一凹槽，所述侧板底部设有与第一凹槽相匹配的插接部。所述第一凹槽用于底板和侧板之间的拼接，防止由于土质环境的变化引起位置上的改变，而在拼装完毕后，在留有的缝隙要回填砂浆，提高底部防渗水效果。

所述侧板之间的拼接结构为侧板两端均设有阶梯结构，相邻侧板的两个阶梯结构相互配合。

优选地，所述侧板端部均设有正方形镂空部，相邻侧板的两个端部通过正方形镂空部相互配合。由于侧板端部设置的正方形镂空部规格相同，故制备方便，耗时少，无须对每块侧板的拼接部位进行不同结构的制备。

所述盖板包括第一盖板、第二盖板和第三盖板。所述第一盖板设有第二凹槽，第二凹槽安装有水平拼接多个第三盖板。

所述盖板与侧板之间的固定装置为第一盖板和第二盖板底部设有多个插筋，所述侧板的顶部设有多个插孔与所述插筋相对应。优选地，所述插孔为钢管，通过插筋和插孔的配合，固定第一盖板和第二盖板与侧板间的拼接，确保其相对位置的紧密，防止发生水平方向上的位置变动。所述第一盖板为凹状，采用角钢包边，提高强度的同时防止发生磕碰。

所述侧板之间的固定装置为相邻侧板的拼接处采用直角铁加固。所述直角铁进一步提高了相邻侧板拼接处的强度，避免碰撞发生脱落，所述阶梯结构拼接处的缝隙上贴有遇水膨胀的橡胶条，所述橡胶条是起到密封的作用，防止发生液体渗漏。所述侧板两端均预埋多个吊装孔，用于吊装。

所述第二盖板相对两侧设有栅孔，所述栅孔上设有通气栅，接缝处用玻璃胶密封。所述的第二盖板底部和顶部均预埋箱变基础钢槽，所述箱变基础钢槽是箱体式变电站的安装基础，便于箱体式变电站整体的移动搬迁。

所述底板设有流水槽，所述流水槽设有多个集水口。迅速排水，以防内部出现积水。所述底板四角各预埋一个螺母，规格设情况而定，用于吊装。

所述底板、侧板和盖板均设有钢筋保护层，所述钢筋保护层为多条钢筋纵横交错，所述钢筋保护层的厚度为10~20cm。

一种户外开关箱井口基础的制备方法，包括如下步骤：

S1.将配方限定的镀铜钢纤维和石粉加入搅拌机搅拌1~2分钟进行分散均匀；

S2.再向搅拌机中加入配方限定的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、硅灰及矿渣粉、石灰石、粉煤灰继续搅拌1~2分钟至均匀；

S3.向S2所得的材料中依次加入高效减水剂和水继续搅拌3~4分钟至分散均匀，得到流态超高性能无机粉末混凝土，然后向流态混凝土中均匀散入玄武岩纤维和PVA纤维，再搅拌2~3分钟；

所述的水依据实际塌落度26cm~30cm，扩展度为60cm~80cm适当微调；

S4.将S3所制备的混凝土通过布料装置均匀布在户外开关箱井口基础构件模具中，并进行经过轻微振动平整，底面压光，进入自然养护12~14小时，然后进入红外线高温养护，温度为90+5℃，恒温12小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，其性能轻质高强，耐久性能好，脆性低，寿命周期长；

（2）本发明结构上采用多块预制件拼接，结构简单，安装或运输快捷；且通过钢筋和砂浆固定连接，同时增加了整体的强度。

（3）施工周期大幅度缩短，无建筑灰尘产生。

说明书附图

图1为本发明的平面图；

图2为图1A-A剖视图；

图3为图1B-B剖视图；

图4为本发明结构立体图；

图5为底板和侧板的拼接图；

图6为第三盖板的示意图；

图7为第一盖板插筋分布仰视图；

其中，1、底板；2、侧板；3、第一凹槽；4、第一盖板；5、第二盖板；6、第三盖板；7、第二凹槽；8、插筋；9、插孔；10、直角铁；11、栅孔；12、通气栅；13、箱变基础钢槽；14、流水槽；15、集水口；16、正方形镂空部。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例1

如图1、2、3和4所示，一种户外开关箱井口基础，由底板1、侧板2和盖板拼接固定而成，所述底板与侧板之间、所述侧板之间、所述侧板与盖板之间通过固定装置固定。

进一步地，如图5，所述底板1与侧板2的拼接结构为所述底板设有第一凹槽3，所述侧板2底部设有与第一凹槽3相匹配的插接部。所述侧板2端部均设有正方形镂空部，相邻侧板的两个端部通过正方形镂空部16相互配合。由于侧板端部设置的正方形镂空部规格相同，故制备方便，耗时少，无须对每块侧板的拼接部位进行不同结构的制备。

所述盖板包括第一盖板4、第二盖板5和第三盖板6。所述第一盖板5设有第二凹槽7，如图2和6，第二凹槽7安装有水平拼接多个第三盖板6。

如图4和7，所述盖板与侧板之间的固定装置为第一盖板4和第二盖板5底部设有多个插筋8，所述侧板的顶部设有多个插孔9与所述插筋8相对应。所述插孔为钢管。

所述侧板之间的固定装置为相邻侧板的拼接处采用直角铁10加固。所述侧板的拼接处的缝隙上贴有遇水膨胀的橡胶条，所述橡胶条是起到密封的作用，防止发生液体渗漏。所述侧板两端均预埋多个吊装孔，用于吊装。

所述第二盖板5相对两侧设有栅孔11，所述栅孔11上设有通气栅12，接缝处用玻璃胶密封。所述的第二盖板5底部和顶部均预埋箱变基础钢槽13。

所述底板设有流水槽14，所述流水槽设有多个集水口15。迅速排水，以防内部出现积水。所述底板1四角各预埋一个螺母，规格设情况而定，用于吊装。

所述底板、侧板和盖板均设有钢筋保护层，所述钢筋保护层为多条钢筋纵横交错，所述钢筋保护层的厚度为10~20cm。

所述户外开关箱井口基础采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥400份；

硅灰120份；

石灰石粉60份；

矿渣粉60份；

粉煤灰100份；

石粉1300份；

高效减水剂20份；

水135份；

PVA纤维1份；

玄武岩纤维20份；

直镀铜钢纤维45份。

所述石灰石粉细度不小于150目；所述石粉颗粒级配最大为4.75毫米，石粉的细度模数为2.4~3.3，石粉的粉含量小于10%，泥含量小于0.5%，母材压碎值小于10%，无风化颗粒，所述粉含量是指石粉中颗粒小于0.15毫米以下不溶于水粉料，泥含量是指石粉中溶于水的的泥颗粒含量。

所述配电箱基础的制备方法，包括如下步骤：

S1.将配方限定的镀铜钢纤维和石粉加入搅拌机搅拌2分钟进行分散均匀；

S2.再向搅拌机中加入配方限定的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、硅灰及矿渣粉、石灰石、粉煤灰继续搅拌2分钟至均匀；

S3.向S2所得的材料中依次加入高效减水剂和水继续搅拌4分钟至分散均匀，得到流态超高性能无机粉末混凝土，然后向流态混凝土中均匀散入玄武岩纤维和PVA纤维，再搅拌3分钟；

所述的水依据实际塌落度28cm，扩展度为70cm适当微调；

S4.将S3所制备的混凝土通过布料装置均匀布在户外开关箱井口基础构件模具中，并进行经过轻微振动平整，底面压光，进入自然养护13小时，然后进入红外线高温养护，温度为90℃，恒温12小时。

所述钢网保护层为多条钢条纵横交错组成。

实施例2

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土各原料组分的重量份不同之外，其他条件同实施例1；

所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥460份；

硅灰135份；

石灰石粉75份；

矿渣粉75份；

粉煤灰112份；

石粉1400份；

高效减水剂23份；

水145份；

PVA纤维3份；

玄武岩纤维25份；

直镀铜钢纤维68份。

实施例3

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土各原料组分的重量份不同之外，其他条件同实施例1；

所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥520份；

硅灰150份；

石灰石粉90份；

矿渣粉90份；

粉煤灰125份；

石粉1500份；

高效减水剂26份；

水155份；

PVA纤维5份；

玄武岩纤维30份；

直镀铜钢纤维90份。

对比例1

除了所述的混凝土为普通混凝土之外，其他条件同实施例1；

所述普通混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

普通硅酸盐42.5水泥450份；

河沙，颗粒级配为中砂700份；

5~15毫米石子1150份；

水170份；

减水率大于20%的高效减水剂6份。

对比例2

除了所述的混凝土为普通混凝土之外，壁厚为240CM，整体现场浇筑，其他条件同实施例1；

所述普通混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

普通硅酸盐42.5水泥450份；

河沙，颗粒级配为中砂700份；

5~15毫米石子1150份；

水170份；

减水率大于20%的高效减水剂6份。

对比例3

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土不包括石粉之外，其他同实施例1。

对比例4

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土中石粉为1250份之外，其他同实施例1。

对比例5

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土中石粉为1550份之外，其他同实施例1。

对比例6

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土不包括PVA纤维、玄武岩纤维、直镀铜钢纤维之外，其他同实施例1。

对比例7

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土不包括PVA纤维、玄武岩纤维之外，其他同实施例1。

对比例8

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土不包括PVA纤维之外，其他同实施例1。

对比例9

除了所述的流态超高性能无机粉末混凝土不包括玄武岩纤维之外，其他同实施例1。

根据实施例1~3和对比例1~9制备所得的配电箱基础，其性能如表一：

	厚度(cm)	整体自重(kg)	承载力KN	标准要求KN
					实施例1	8	2400	256	224
实施例2	8	2360	286	224
					实施例3	8	2420	280	224
对比例1	8	2450	62	224
					对比例2	240	7500	240	224
对比例3	8	2340	180	224
					对比例4	8	2370	220	224
对比例5	8	2450	210	224
					对比例6	8	2350	110	224
对比例7	8	2380	200	224
					对比例8	8	2380	230	224
对比例9	8	2410	230	224

由上表可得，对比例1、2为普通混凝土浇筑的户外开关箱基础，与实施例1同厚度的对比例1在自重以及承载力方面均小于实施例1，而达到和实施例1相当的承载力的对比例2其自重和厚度比实施例1大得多，可见，本发明质轻、高强，适合浇筑户外开关箱基础；对比例3是配方中省去石粉，同样的厚度下对比例3在自重和承载力方面上均小于实施例1，可见石粉起到减轻自重，提高强度的作用，且石粉成本低；对比例4、5是配方中石粉的份数不落入本发明的范围中，与实施例1、2和3对比，对比例4在承载力方面均小于实施例1、2、3，自重和实施例2相当，对比例5虽然在自重方面均大于实施例1,2,3，,承载力方面均小于实施例1,2,3，可见，本发明的石粉的配比范围为最优；对比例6是配方中省去PVA纤维、玄武岩纤维、直镀铜钢纤维，对比例7是配方中省去PVA纤维、玄武岩纤维，与实施例1对比，自重变化不大，主要是承载力的变化，可见PVA纤维、玄武岩纤维、直镀铜钢纤维起到提高强度的作用，特别是直镀铜钢纤维；对比例8、9是配方中分别省去PVA纤维、玄武岩纤维，在试验中发现单独PVA纤维、玄武岩纤维的对比例8、9不仅承载力不如实施例1，而且在脆性方面、表面情况也不如实施例1，可见通过添加该两种纤维可以限制收缩，抑制内表面裂纹产生作用。

Claims (10)

1.一种户外开关箱井口基础，其特征在于，采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥400~520份；

硅灰120~150份；

石灰石粉60~90份；

矿渣粉60~90份；

粉煤灰100~125份；

石粉1300~1500份；

高效减水剂20~26份；

水135~155份；

PVA纤维1~5份；

玄武岩纤维20~30份；

直镀铜钢纤维45~90份。

2.根据权利要求1所述户外开关箱井口基础，其特征在于，所述的流态超高性能无机粉末混凝土包括下述重量份组成的各原料组分：

低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥400~520份；

硅灰135份；

石灰石粉75份；

矿渣粉75份；

粉煤灰112份；

石粉1400份；

高效减水剂23份；

水145份；

PVA纤维3份；

玄武岩纤维25份；

直镀铜钢纤维68份。

3.根据权利要求1或2所述户外开关箱井口基础，其特征在于，所述石灰石粉细度150目。

4.根据权利要求1或2所述户外开关箱井口基础，其特征在于，所述石粉颗粒级配最大为4.75毫米，石粉的细度模数为2.4~3.3，石粉的粉含量小于10%，泥含量小于0.5%，母材压碎值小于10%，无风化颗粒，所述粉含量是指石粉中颗粒小于0.15毫米以下不溶于水粉料，泥含量是指石粉中溶于水的的泥颗粒含量。

5.根据权利要求1或2所述户外开关箱井口基础，其特征在于，由底板、侧板和盖板拼接而成，所述底板与侧板之间、所述侧板之间、所述侧板与盖板之间通过固定装置固定。

6.根据权利要求5所述户外开关箱井口基础，其特征在于，所述底板与侧板的拼接结构为底板设有第一凹槽，所述侧板底部设有与第一凹槽相匹配的插接部，所述侧板之间的拼接结构为侧板两端均设有阶梯结构，相邻侧板的两个阶梯结构相互配合。

7.根据权利要求5所述户外开关箱井口基础，其特征在于，所述盖板包括第一盖板、第二盖板和第三盖板，所述第一盖板设有第二凹槽，第二凹槽安装有水平拼接的多个第三盖板。

8.根据权利要求5所述户外开关箱井口基础，其特征在于，所述盖板与侧板之间的固定装置为第一盖板和第二盖板底部设有多个插筋，所述侧板的顶部设有多个插孔与所述插筋相对应。

9.根据权利要求5所述户外开关箱井口基础，其特征在于，所所述侧板之间的固定装置为相邻侧板的拼接处采用直角铁加固。

10.一种户外开关箱井口基础的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将配方限定的镀铜钢纤维和石粉加入搅拌机搅拌1~2分钟进行分散均匀；

S2.再向搅拌机中加入配方限定的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、硅灰及矿渣粉、石灰石、粉煤灰继续搅拌1~2分钟至均匀；

S3.向S2所得的材料中依次加入高效减水剂和水继续搅拌3~4分钟至分散均匀，得到流态超高性能无机粉末混凝土，然后向流态混凝土中均匀散入玄武岩纤维和PVA纤维，再搅拌2~3分钟；

所述的水依据实际塌落度26cm~30cm，扩展度为60cm~80cm适当微调；

S4.将S3所制备的混凝土通过布料装置均匀布在户外开关箱井口基础构件模具中，并进行经过轻微振动平整，底面压光，进入自然养护12~14小时，然后进入红外线高温养护，温度为90+5℃，恒温12小时。