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混凝土电杆选用生产原材料应注意的问题
更新时间:2014-12-25 点击量:1936

环形混凝土电杆生产与使用已有近百年的历史,在我国也有几十年的生产历史了,被广泛应用于电力传输、通讯工程和广播电视等工程中,近年来随着城乡电力网络改造工程的开展和通讯网络的扩大,对环形混凝土电杆的需求也迅速增加,同时对电杆产品质量也提出了较高的要求。如何保证电杆产品质量,从而保证各项工程的质量是生产企业、施工单位和产品质量监督部门共同关注的问题。作为电杆生产必需的钢材、水泥、集料等主要原材料的选择使用就尤为至关重要,直接影响产品质量的优劣。

1 钢材

钢的主要成分是铁(Fe),其中还有少量的碳(C)、硅(Si)、猛(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素。它们的含量决定了钢材的质量和性能,碳含量是影响钢材性能的主要元素,含碳量愈高,钢的强度愈高,硬度也愈高,韧性也就愈低。含碳量低,钢的强度也就低,硬度也低,但韧性、塑性就较好。目前,混凝土水泥制品行业所使用的钢材按化学成份可分为高碳钢C>0.6%,低碳钢C<0.25%,中碳钢C0.25%~0.6%,在钢筋混凝土和预应力结构中主要用低碳钢和高碳钢两种。zui近几年广泛应用于水泥制品中的预应力混凝土用钢丝(高碳钢丝)其母材含碳量较高,含C0.7%~0.8%,且经过较复杂的控制及热处理等过程,外表面已演化为与水泥混凝土附着性良好的螺旋肋状,大大增加了与混凝土的握裹能力,因为带肋钢筋的表面形状和尺寸关系到钢筋与混凝土的黏结力,带肋钢筋与混凝土的黏结力比光圆钢筋与混凝土的黏结力高出2~3倍,可见带肋钢筋中突起的肋与混凝土之间的咬合作用在黏结力中起了主要作用。而且因为其强度高及合理的韧性已被大量运用在各种预应力制品生产中,采用它不仅能节约大量钢材,也节省了大量资金。

国标GB/T4623-2006中规定:普通纵向受力钢筋宜采用热轧带肋钢筋或热轧光圆钢筋,其性能应分别符合GB1499、GB13013的规定;预应力纵向受力钢筋宜采用预应力混凝土用钢丝、钢绞线、热处理钢筋,其性能应分别符合GB5223、GB5224、GB4463的规定。国标中并对纵向受力钢筋沿电杆环向均匀配置的根数作了要求,锥形杆不得少于6根,等径杆不得少于8根。部分预应力混凝土电杆的纵向受力钢筋中,若需配置非预应力钢筋时,其根数不得少于6根。纵向受力钢筋直径不得大于壁厚的2/5。

钢材的使用应注意选用经检验外形尺寸、重量及允许偏差、牌号和化学成分、力学性能、工艺性能、表面质量合格的钢材。钢材表面不得有裂纹和油污,端面应平整,不应有局部弯曲,也不允许有影响使用的拉痕、机械损伤等缺陷。其力学性能和工艺性能必须达到标准的要求。

肋间距和肋高不合格必然会减少钢筋与混凝土的黏结力,使得钢筋在混凝土中产生滑动和转动,将严重影响产品质量。

重量及允许偏差方面的主要问题表现在钢筋的重量偏差超过了标准规定,重量偏小其横截面积必然偏小,势必会影响钢筋的力学性能。

牌号和化学成分方面的主要问题表现在钢筋的碳、硫、磷、硅元素含量偏高,超过标准规定要求。这些元素的超标会使钢筋出现脆性,容易造成工艺性能冷弯试验的不合格,另外,钢筋化学成分中锰含量往往偏低,造成力学性能不合格。

力学性能方面的主要问题表现在钢筋的抗拉强度和屈服强度达不到要求,个别产品的延伸率达不到要求出现了脆断。钢材力学性能是产品强度设计时的主要依据,力学性能不合格将严重影响产品质量。

2 水泥

混凝土电杆生产主要采用离心成型工艺,然后经饱和蒸汽养护等特殊工序加速水泥的水化反应速度,达到施加预应力所需的强度。因此,在选用水泥前必须经过前期的平行比对试验,选用一种本厂生产工艺条件的水泥。品种宜采用凝结时间快、早期强度高,适合蒸汽养护的普通硅酸盐水泥。当产品用在硫酸盐或氯盐腐蚀环境中时应另选其他种类水泥。

宜选用水泥标号不低于42.5的水泥,使混凝土3天抗压强度不宜低于30MPa,28天抗压强度不宜低于50MPa,以便配合比设计时确定*的水泥用量和达到比较高的离心混凝土的强度。

水泥的凝结时间对电杆的生产具有重要的意义。电杆生产过程与一般的工程施工不同,从制备混凝土到离心完成所需要的时间比较长,因此所选用的水泥初凝时间不少于90min,终凝时间在150min左右。特别在炎热季节更应注意控制。

体积安定性经沸煮法检验合格。如果水泥熟料中所含的游离氧化钙、游离氧化镁、二氧化硫或掺入过量石膏会引起水泥体积安定性不良,致使生产的电杆产生膨胀裂纹。

水泥和所使用的外加剂必须有良好的相容性,使生产的新拌混凝土在保持既定要求的塌落度时具有良好的粘聚性、保水性、避免新拌混凝土出现泌水、离析现象。

水泥物理化学性能必须符合GB175-2007的相关规定。

3 集料

电杆生产中使用的砂、石质量指标必须符合GB/T14684、GB/T14685等标准规范的要求。

3.1 砂宜选用河砂、山砂,应符合以下要求

3.1.1 砂选用细度模数2.5~3.2之间的中、粗砂。

3.1.2 砂的颗粒级配宜采用Ⅱ区砂的级配要求。见表1。

表1 砂的级配区

3.1.3 含泥量天然砂<1.0%,人工砂中石粉含量<3.0%。

3.1.4 砂中的有需物质含量不能超过表2的规定值,砂中不应混有草根、树叶、塑料、煤块、炉渣等杂物。

3.1.5 坚固性:采用硫酸盐溶液法进行试验,砂样在其饱和溶液中经5次循环浸渍后,其质量损失≤8%。

3.1.6 碱集料反应:经碱集料反应试验后,用砂制备的试件无裂缝、酥裂胶体外溢等现象,试件养护6个月龄期后其膨胀率应小于0.1%。

3.2 石子可选用卵石或碎石

3.2.1 级配良好。宜采用5~25mm连续颗粒级配,见表3。如果碎石级配不好,对新拌混凝土的和易性影响较大,同时混凝土颗粒之间的空隙率增大,甚至出现局部混凝土酥松、空洞等缺陷,明显降低混凝土强。

3.2.2 针叶片状颗粒含量、泥含量、粘土块含量、有害物质含量、压碎指标值含量见表4。


压碎指标值过大说明石子中风化石等质地软弱的石子含量多,在混凝土受压破坏时先从这些风化石、针片状石子等薄弱处开始。

3.2.3 坚固性采用硫酸纳溶液法进行试验,石子在其泡和溶液中经过5次循环浸泡后,其质量损失不能超过8%。

3.2.4 碱集料反应试验后,由石子制备的试件不能有裂缝、酥裂等现象,试件养护6个朋龄期的膨胀值应小于0.1%。

4 外加剂

应用外加剂的目的是为了改变混凝土的性能,如提高混凝土的强度、改善新拌混凝土的和易性、产生早强、增强等效果。但所掺加的外加剂必须能适应高温蒸养的要求。减水剂大多是阴离子表面活性剂,很容易吸附在具有较大表面积的水泥颗粒表面,从而使水泥颗粒具有很强的分散作用,从而使混凝土拌和物在相同和易性的条件下单位用水量减少,或在不增加用水量条件下改善混凝土拌和物的和易性。

减水剂和水泥要有良好的适应性,在使用前应结合实际的工艺条件、原材料情况通过试验验证才可以使用,并得出*掺量。严禁掺入氯盐类或其他对钢筋有腐蚀作用、带引气成分的外加剂。其质量要符合GB8076-1997《混凝土外加剂》规定。

5 水

一般混凝土拌合用水宜采用饮用水或清洁的天然水。其混凝土拌合用水中,不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质,如油脂、糖类等;pH≤4的酸性水、污水以及含硫酸盐量超过水重1%,均不得使用,不得使用海水、盐湖水。拌合用水所含物质对混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土不应产生以下有害作用:

影响混凝土拌和物的和易性;影响混凝土的凝结硬化、影响混凝土的强度发展;降低混凝土的耐久性,引起钢筋腐蚀甚至预应力钢筋脆断;污染混凝土表面。

混凝土拌合用水中的物质含量限值见表5。


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