CN117638779A - 一种电缆沟盖板及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电缆沟盖板及制备方法，属于电力工程材料领域。所述盖板包括：与板纵向边平行的加强筋、与加强筋交叉设置的钢管、浇筑并覆盖加强筋及半层钢管的下层配制混凝土及覆盖于下层配制混凝土上的上层配制混凝土；所述钢管的另半层延伸至上层配制混凝土内，且钢管内灌注相变储能材料，钢管两端由弹性材料封堵；所述上层配制混凝土为绝缘层，下层配制混凝土添加氧化石墨烯。本发明使得盖板及电缆沟内部获得更加均匀的温变环境，减少盖板内部温度应力，同时提高电缆的使用寿命；盖板下层具有较好的导电性，有效消除电缆沟内部的静电，同时绝缘上层保证盖板对外界的绝缘性；提高了盖板韧性、抗压强度，能够应用于各种场景。
Description
技术领域
本发明属于电力工程材料领域，具体涉及一种电缆沟盖板及制备方法。
背景技术
变电站等大型电站需要靠电缆进行电力传输。当电缆埋于地下时，需要开挖专用的电缆沟并采用专用的盖板。由于电缆沟在地下，需要承受来自于地上环境的各种考验，如载荷、季节更替的冷热变化等。例如，在电缆沟盖板的制备标准中，行人盖板的破坏载荷需要达到≥32kN，行车盖板破坏载荷需要达到≥224kN。
现有技术中，一般采用混凝土预制电缆沟盖板，但是普通的混凝土抗压能力稍差，有时无法满足作为电缆沟盖板的要求，且对于极端气候下的季节更替无能为力，经年累月的冷热变化降低了电缆的传输效果，并影响电缆的使用寿命。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种电缆沟盖板及制备方法，通过在钢筋混凝土的钢筋间增加钢管，并在钢管中分别注入蓄热和蓄冷材料，同时优化混凝土材料的原料及配比，改善钢筋混凝土的传热能力，配合蓄热和蓄冷材料，来对抗极端天气下的电缆沟环境，提高混凝土强度的同时，延长电缆的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种电缆沟盖板，所述盖板包括：与板纵向边平行的加强筋、与加强筋交叉设置的钢管、浇筑并覆盖加强筋及半层钢管的下层配制混凝土及覆盖于下层配制混凝土上的上层配制混凝土；其中，
所述钢管的另半层延伸至上层配制混凝土内，且钢管内灌注相变储能材料，钢管两端由弹性材料封堵；
所述上层配制混凝土原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份；
所述下层配制混凝土原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份，还含有石墨烯含量1-10‰的氧化石墨烯溶液50-100份。
作为本发明的一个优选实施例，所述加强筋为具有导热能力的钢筋。
第二方面，本发明实施例还提供了一种如上所述电缆沟盖板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，原料准备；原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份；上述组份为两组；石墨烯含量1-10‰的氧化石墨烯溶液50-100份；
步骤S2，将所述中砂、TMA纤维先一起加入容器并混合均匀，然后再加入水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、乳胶粉搅拌直至混合均匀，边搅拌边加入聚羧酸减水剂和水，共制备两份上述料浆；并在其中一份料浆中加入氧化石墨烯溶液作为混凝土浆体B，再次搅拌均匀得到A、B混凝土浆体；
步骤S3，将选用的钢管内填入相变储能材料，并采用弹性材料封堵钢管两端，与加强筋一起配制到模具中；
步骤S4，先将所述混凝土浆体A浇筑于配好加强筋和相变储能钢管的模具中进行振捣，振捣均匀，再将混凝土浆体B浇筑于A浆体之上，并进行养护、脱模，得到所述电缆沟盖板。
作为本发明的一个优选实施例，所述水泥为425水泥。
作为本发明的一个优选实施例，所述硅灰的二氧化硅含量大于85％。
作为本发明的一个优选实施例，所述中砂为二区中砂，包括机制砂、普通河砂和水洗河砂中的至少一种。
作为本发明的一个优选实施例，所述盖板的上表面设置有防滑花纹。
作为本发明的一个优选实施例，所述加强筋抗拉强度不低于800MPa。
作为本发明的一个优选实施例，所述纤维抗拉强度＞700Mpa，耐碱度＞98％。
本发明实施例所提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例所提供的电缆沟盖板，能够使得盖板及电缆沟内部获得更加均匀的温变环境，减少盖板内部温度应力，同时提高电缆的使用寿命；盖板下层具有较好的导电性，有效消除电缆沟内部的静电，同时绝缘上层保证盖板对外界的绝缘性；氧化石墨烯与加强筋共同作用，提高了盖板韧性及抗压强度，使用寿命长，能够应用于各种场景。所述制备方法简单易行，原料易得，制备成本低廉。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例所提供的电缆沟盖板的结构示意图。
附图标记说明：
1-加强筋；2-钢管；21-相变储能材料；22-弹性封堵件；3-下层配制混凝土；4-上层配制混凝土。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征也可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
基于现有技术中电缆沟盖板存在的结构及设计问题，本发明实施例提供了一种电缆沟盖板及制备方法。如图1所示，所述盖板包括：与板纵向边平行的加强筋、与加强筋交叉设置的钢管、浇筑并覆盖加强筋及半层钢管的下层配制混凝土及覆盖于下层配制混凝土上的上层配制混凝土；所述钢管的另半层延伸至上层配制混凝土内，且钢管内灌注相变储能材料，钢管两端由弹性材料封堵；所述上层配制混凝土原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份；下层配制混凝土原料与上层配制混凝土原料基本一致，不同的是，还含有石墨烯含量1-10‰的氧化石墨烯溶液50-100份。
所述加强筋为具有导热能力的钢筋。
在使用时，钢管内部的相变储能材料，在极端天气下对抗外界温度变化，尽可能延长盖板及电缆沟内部温度变化速率，同时与作为加强筋的钢筋配合，尽可能保持整个盖板温度的变化均匀性。在寒冷天气下，相变材料吸收并储存外界冷量，减缓盖板及电缆沟内部的温度降低速率；同时当温度升高时，相变材料放出所储存的冷量，减缓盖板及电缆沟内部的温度升高速率；相反，在高温天气下，相变材料吸收并储存热量，减缓盖板及电缆沟内部的温度升高速率；当温度骤降时，减缓盖板及电缆沟内部的温度降低速率，从而减少盖板因温度变化所引起的内应力，同时尽可能对电缆沟内部的电缆起到保温的作用，延长电缆的使用寿命。
另外，下层配制混凝土中增加了氧化石墨烯成分，与钢管内部的相变材料配合，更好的发挥对温度的调节作用，同时氧化石墨烯有一定的导电作用，可以消除电缆沟内部的静电，上层配制混凝土则为全面绝缘，保证盖板对外界的绝缘性；上下双层配制混凝土配合作用，提高盖板的温度均匀性；同时，氧化石墨烯与加强筋共同作用，提高了盖板韧性及抗压强度，使用寿命长，能够应用于各种场景。
本发明实施例还提供了一种上述电缆沟盖板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，原料准备；原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份；上述组份为两组；石墨烯含量1-10‰的氧化石墨烯溶液50-100份。
步骤S2，将所述中砂、TMA纤维先一起加入容器并混合均匀，然后再加入水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、乳胶粉搅拌直至混合均匀，边搅拌边加入聚羧酸减水剂和水，共制备两份上述料浆；并在其中一份料浆中加入氧化石墨烯溶液作为混凝土浆体B，再次搅拌均匀得到A、B混凝土浆体。
步骤S3，将选用的钢管内填入相变储能材料，并采用弹性材料封堵钢管两端，与加强筋一起配制到模具中；
步骤S4，先将所述混凝土浆体A浇筑于配好加强筋和相变储能钢管的模具中进行振捣，振捣均匀，再将混凝土浆体B浇筑于A浆体之上，并进行养护、脱模，得到所述电缆沟盖板。
优选地，所述水泥为425水泥。
优选地，所述硅灰的二氧化硅含量大于85％。
优选地，所述中砂为二区中砂，包括机制砂、普通河砂和水洗河砂中的至少一种。
优选地，所述盖板的上表面设置有防滑花纹。
优选地，所述加强筋抗拉强度不低于800MPa。
优选地，所述纤维抗拉强度＞700Mpa，耐碱度＞98％。
由以上技术方案可以看出，本发明实施例所提供的电缆沟盖板，能够使得盖板及电缆沟内部获得更加均匀的温变环境，减少盖板内部温度应力，同时提高电缆的使用寿命；盖板下层具有较好的导电性，有效消除电缆沟内部的静电，同时绝缘上层保证盖板对外界的绝缘性；氧化石墨烯与加强筋共同作用，提高了盖板韧性及抗压强度，使用寿命长，能够应用于各种场景。所述制备方法简单易行，原料易得，制备成本低廉。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的优选实施例。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种电缆沟盖板，其特征在于，所述盖板包括：与板纵向边平行的加强筋、与加强筋交叉设置的钢管、浇筑并覆盖加强筋及半层钢管的下层配制混凝土及覆盖于下层配制混凝土上的上层配制混凝土；其中，
所述钢管的另半层延伸至上层配制混凝土内，且钢管内灌注相变储能材料，钢管两端由弹性材料封堵；
所述上层配制混凝土原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份；
所述下层配制混凝土原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份，还含有石墨烯含量1-10‰的氧化石墨烯溶液50-100份。
2.根据权利要求1所述的电缆沟盖板，其特征在于，所述加强筋为具有导热能力的钢筋。
3.一种如权利要求1-2所述电缆沟盖板的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，原料准备；原料包括：按重量份计，水泥620份、硅灰60份、I级粉煤灰110份，S95矿粉110份，中砂600-650份、高延性混凝土专用TMA纤维18-22份、乳胶粉1份、聚羧酸减水剂3-4份、水50-100份；上述组份为两组；石墨烯含量1-10‰的氧化石墨烯溶液50-100份；
步骤S2，将所述中砂、TMA纤维先一起加入容器并混合均匀，然后再加入水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉、乳胶粉搅拌直至混合均匀，边搅拌边加入聚羧酸减水剂和水，共制备两份上述料浆；并在其中一份料浆中加入氧化石墨烯溶液作为混凝土浆体B，再次搅拌均匀得到A、B混凝土浆体；
步骤S3，将选用的钢管内填入相变储能材料，并采用弹性材料封堵钢管两端，与加强筋一起配制到模具中；
步骤S4，先将所述混凝土浆体A浇筑于配好加强筋和相变储能钢管的模具中进行振捣，振捣均匀，再将混凝土浆体B浇筑于A浆体之上，并进行养护、脱模，得到所述电缆沟盖板。
4.根据权利要求3所述的电缆沟盖板的制备方法，其特征在于，所述水泥为425水泥。
5.根据权利要求3所述的电缆沟盖板的制备方法，其特征在于，所述硅灰的二氧化硅含量大于85％。
6.根据权利要求3所述的电缆沟盖板的制备方法，其特征在于，所述中砂为二区中砂，包括机制砂、普通河砂和水洗河砂中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的电缆沟盖板的制备方法，其特征在于，所述盖板的上表面设置有防滑花纹。
8.根据权利要求3所述的电缆沟盖板的制备方法，其特征在于，所述加强筋抗拉强度不低于800MPa。
9.根据权利要求3所述的电缆沟盖板的制备方法，其特征在于，所述纤维抗拉强度＞700Mpa，耐碱度＞98％。
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