CN105016669A - 一种预制电缆沟及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种预制电缆沟及其制备方法，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500~650份；硅灰85~120份；Ⅱ级粉煤灰115~145份；矿渣粉175~215份；河砂1050~1250份；高效减水剂26~32份；水130~145份；直镀铜钢纤维100~140份。本发明表观美观，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1/3~1/5。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种预制电缆沟及其制备方法。
背景技术
电力预制沟我国一直采用是传统的砖砌筑或者是采用现场混凝土，这几年开始进行探索研发预制电缆沟，特别是是江苏、浙江等地，主因是地质条件比较差，流沙淤泥地质较多，开挖施工难度较大，近几年国内大型发达城市由于检修、改造等原因，为减少交通及其他影响，加快施工进度也开始试探开始使用，经过十多年的探索和研发先后推出了各种形式的预制沟，例如大型的整体混凝土浇筑电缆沟，各种有机树脂制成的电缆沟等，真正投入使用量并不多，真要原因是，混凝土浇筑预制电缆沟槽、井自重过大，对基础的处理及承载压力要求比较高，使用过程中会出现基础沉降错位等等，另外施工需要大型吊装设备，拼装移动较难实施，而使用有机树脂制成的电缆沟槽容易在回填过程中和后期使用过程中受压变形，因此一直国内很多城市在尝试探索如何开发出有效适用于工程的轻质高强耐久性能好的预制电缆沟。
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200710055438.X的中国专利《高耐久性高强活性粉末混凝土电杆》公开了一种高耐久性高强活性粉末混凝土电杆的原料配方为直径为0.22mm长度为12~15mm的细圆形表面镀铜的钢纤维100~140份，普通硅酸盐水泥690~720份，平均粒径为0.31μm硅粉160~200份，非萘系高效减水剂21~25份，水170~190份，粒径为0.16~1.25mm的细石英砂1110~1190份。该发明成本较高，水泥含量和硅灰含量较高，自身黏聚性很强，不能形成分散自流平状态，表面易形成气孔，石英砂相对是河沙的4~5倍，经济性能很难有产品推广价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种重轻质、高强、易施工和表观美观的预制电缆沟。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种预制电缆沟，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：
平均粒径30~60μm的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥500~650份；
平均粒径0.18μm、SiO2含量≥85%的硅灰85~120份；
平均粒径20~40μm的Ⅱ级粉煤灰115~145份；
平均粒径10~30μm的S95级以上矿渣粉175~215份；
粒径为0.16~4.75mm、含泥量小于0.5%的河砂1050~1250份；
减水率大于30%的高效减水剂26~32份；
水130~145份；
直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm的镀铜钢纤维100~140份。
进一步地，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：
平均粒径30~60μm的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥575份；
平均粒径0.18μm、SiO2含量≥85%的硅灰105份；
平均粒径20~40μm的Ⅱ级粉煤灰130份；
平均粒径10~30μm的S95级以上矿渣粉195份；
粒径为0.16~4.75mm、含泥量小于0.5%的河砂1150份；
减水率大于30%的高效减水剂29份；
水136份；
直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm的镀铜钢纤维120份。
通过采用矿渣和粉煤灰取代水泥，降低配比黏聚性低，使其自流平性能好，扩展度大，含气量低，经济性价比高，满足免振动成型需求。
进一步地，一种预制电缆沟，包括U形槽，所述U形槽包括底板、侧壁和压顶，采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，所述底板设有用于与另一底板连接的第一连接结构，所述侧壁设有用于与另一侧壁连接的第二连接结构。
本实用新型采用预制拼装，通过第一和第二连接结构来实现。该结构简单，易施工，可快速加快施工进度，降低施工现场管理难度。
进一步地，所述第一连接结构为底板两侧设有相互咬合的凹凸状的底板接口。所述底板接口包括第一接口和第二接口，所述第一接口对应咬合相邻底板的第二接口，所述第二接口对应咬合相邻另一底板的第一接口。
所述第二连接结构为侧壁前后设有相互咬合的凹凸状的侧壁接口。所述侧壁接口包括第三接口和第四接口，所述第三接口对应咬合相邻侧壁的第四接口，所述第四接口对应咬合相邻另一侧壁的第三接口。
所述底板与另一底板相互咬合的缝隙贴有遇水膨胀橡胶条，所述侧壁与另一侧壁相互咬合的缝隙贴有遇水膨胀橡胶条。所述遇水膨胀橡胶条起到密封作用。
更进一步地，所述底板设有第一下扩展角和第二下扩展角，所述侧壁设有第一上扩展角和第二上扩展角，所述压顶与侧壁为一体呈阶梯状。所述第一、第二下扩展角和第一、二上扩展角起到增加电缆沟的抗折、抗压度的作用，第一、第二下扩展角还能有引流雨水的作用。
所述侧壁设有多个预留孔，所述底板设有引流槽和集水口。所述预留孔用于安装支架，最上面的预留孔为安装膨胀螺栓使用。
所述第一下扩展角和第二下扩展角的下缘线底板至流水槽外沿分别设有第一排水坡和第二排水坡，所述第一排水坡和第二排水坡的坡度为1~3%。排水坡的设计能使雨水更快地排走，使电缆沟相对干燥，不积留雨水。
所述预制电缆沟内设有具有厚度为10~15mm的钢网保护层，所述钢网保护层为多条钢条纵横交错组成。所述钢网保护层能增强本实用新型的高强耐久性。
所述预制电缆沟厚度为3cm~10cm。电缆沟采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，其厚度为传统电缆沟的1/3~1/5。
所述预制电缆沟的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将配方限定的镀铜钢纤维和河砂加入搅拌机搅拌2~3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；
所述的水依据实际塌落度26cm~30cm，扩展度为60cm~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电缆沟模具中，过程中布料厚度距模具盒面层10~15mm时铺钢网保护层后再进行浇筑布料，并进行经过轻微振动平整，底面压光后进入自然养护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；
所述钢网保护层为为多条钢条纵横交错组成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）采用了流态超高性能无机粉末混凝土，厚度为传统产品的1/3~1/5,大幅度减轻了重量、提高了产品的力学指标性能和耐久性性能，其抗压强度可达110~150兆帕，抗折强度14~20兆帕，具有耐腐蚀、全寿命周期好等特点；
（2）产品通过拼装工艺实现，增加了现场施工的灵活性，大幅度减轻了施工劳动强度，降低了施工现场的管理复杂程度；原理简单、安装操作容易，能快速有效的解决施工过程质量难以控制，受天气影响施工进度等难题；
（3）可大面积减少施工开挖量，减少现场人工管理和环境污染，快速增加施工进度，降低综合造；
（4）设有钢网保护层，增强本发明的高强耐久性；
说明书附图
图1为本发明的结构正视图；其中，1、底板；2、沟壁；3、压顶；4、第一下扩展角；5、第二下扩展角；6、第一上扩展角；7、第二上扩展角；8、第三接口；9、第四接口；10、第一接口；11、第二接口；12、第一排水坡；13、第二排水坡；14、引流槽；15、集水口；16、预留孔；
图2为本发明的结构左视图；
图3为本发明的结构俯视图；
图4为本发明预留孔示意图。
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
一种预制电缆沟，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：
平均粒径30~60μm的低碱硅酸盐水泥575份；
平均粒径0.18μm、SiO2含量≥85%的硅灰105份；
平均粒径20~40μm的Ⅱ级粉煤灰130份；
平均粒径10~30μm的S95级以上矿渣粉195份；
粒径为0.16~4.75mm、含泥量小于0.5%的河砂1150份；
减水率大于30%的高效减水剂29份；
水136份；
直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm的镀铜钢纤维120份。
如图1、2、3和4所示，一种预制电缆沟，包括U形槽，所述U形槽包括底板1、侧壁2和压顶3，采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，所述底板设有用于与另一底板连接的第一连接结构，所述侧壁设有用于与另一侧壁连接的第二连接结构。
所述第一连接结构为底板两侧设有相互咬合的凹凸状的底板接口。所述底板接口包括第一接口10和第二接口11，所述第一接口10对应咬合相邻底板的第二接口11，所述第二接口11对应咬合相邻另一底板的第一接口10。
所述第二连接结构为侧壁前后设有相互咬合的凹凸状的侧壁接口。所述侧壁接口包括第三接口8和第四接口9，所述第三接口8对应咬合相邻侧壁的第四接口9，所述第四接口9对应咬合相邻另一侧壁的第三接口8。
所述底板设有第一下扩展角4和第二下扩展角5，所述侧壁设有第一上扩展角6和第二上扩展角7，所述压顶3与侧壁2为一体呈阶梯状。
所述底板与另一底板相互咬合的缝隙贴有遇水膨胀橡胶条，所述侧壁与另一侧壁相互咬合的缝隙贴有遇水膨胀橡胶条。
所述侧壁设有多个预留孔16，所述底板设有引流槽14和集水口15。所述第一下扩展角4和第二下扩展角5的下缘线底板至引流槽14外沿分别设有第一排水坡12和第二排水坡13，所述第一排水坡12和第二排水坡13的坡度为3%。
还设有具有厚度为12mm的钢网保护层，所述钢网保护层为多条钢条纵横交错组成。所述预制电缆沟厚度为7cm。
所述预制电缆沟的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将配方限定的镀铜钢纤维和河砂加入搅拌机搅拌2~3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；
所述的水依据实际塌落度26cm，扩展度为60cm适当微调；
S4.将S3所制备的混凝土通过布料装置均匀布在电缆沟模具中，过程中布料厚度距模具盒面层10mm时铺钢网保护层后再进行浇筑布料，并进行经过轻微振动平整，底面压光后进入自然养护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；
所述钢网保护层为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：
平均粒径30~60μm的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥500份；
平均粒径0.18μm、SiO2含量≥85%的硅灰85份；
平均粒径20~40μm的Ⅱ级粉煤灰115份；
平均粒径10~30μm的S95级以上矿渣粉175份；
粒径为0.16~4.75mm、含泥量小于0.5%的河砂1050份；
减水率大于30%的高效减水剂26份；
水130份；
直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm的镀铜钢纤维100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：
平均粒径30~60μm的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥650份；
平均粒径0.18μm、SiO2含量≥85%的硅灰120份；
平均粒径20~40μm的Ⅱ级粉煤灰145份；
平均粒径10~30μm的S95级以上矿渣粉215份；
粒径为0.16~4.75mm、含泥量小于0.5%的河砂1250份；
减水率大于30%的高效减水剂32份；
水145份；
直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm的镀铜钢纤维140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
除了所述的超高性能混凝土原料组分中省去硅灰之外，其他条件同实施例1；
对比例3
除了所述的超高性能混凝土原料组分中省去粉煤灰之外，其他条件同实施例1；
对比例4
除了所述的超高性能混凝土原料组分中省去矿渣粉之外，其他条件同实施例1；
对比例5
除了所述超高性能混凝土中硅灰、粉煤灰和矿渣粉的重量份不同之外，其他条件同实施例1；
所述超高性能混凝土中硅灰、粉煤灰和矿渣粉的重量份如下：
硅灰84份
粉煤灰114份
矿渣粉174份；
对比例6
除了所述超高性能混凝土中硅灰、粉煤灰和矿渣粉的重量份不同之外，其他条件同实施例1；
所述超高性能混凝土中硅灰、粉煤灰和矿渣粉的重量份如下：
硅灰121份
粉煤灰146份
矿渣粉216份；
1200*1400*800电缆沟根据实施例1~3和对比例1~6制备所得的预制电缆沟，其性能如下表：
| 厚度(cm) | 自重(kg) | 承载力KN | 标准要求KN | |
| 实施例1 | 7 | 630 | 290 | 224 |
| 实施例2 | 6 | 540 | 240 | 224 |
| 实施例3 | 8 | 700 | 310 | 224 |
| 对比例1 | 24 | 2300 | 280 | 224 |
| 对比例2 | 7 | 640 | 210 | 224 |
| 对比例3 | 7 | 630 | 240(表面孔多） | 224 |
| 对比例4 | 7 | 630 | 240 | 224 |
| 对比例5 | 7 | 630 | 235 | 224 |
| 对比例6 | 7 | 630 | 250 | 224 |
通过对比例1与实施例1~3对比，直观地看出本发明的预制电缆沟的自重明显小于采用普通混凝土的电缆沟，在承载力方面也优于普通混凝土材料的电缆支架；通过对比例2~4与实施例1的对比，在承载力方面明显实施例1更优，且对比例3制备的电缆沟表面孔多，从数据上看，硅灰、粉煤灰和矿渣粉的组合及配比能使本发明的性能最优；通过对比例5，6与实施例1~3对比，对比例5的承载力比实施例1~3都低，对比例6虽然比实施例2承载力略大，但是在成本上更高，可见本发明配方数值范围最优。
Claims (10)
1.一种预制电缆沟，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：
平均粒径30~60μm的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥500~650份；
平均粒径0.18μm、SiO2含量≥85%的硅灰85~120份；
平均粒径20~40μm的Ⅱ级粉煤灰115~145份；
平均粒径10~30μm的S95级以上矿渣粉175~215份；
粒径为0.16~4.75mm、含泥量小于0.5%的河砂1050~1250份；
减水率大于30%的高效减水剂26~32份；
水130~145份；
直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm的镀铜钢纤维100~140份。
2.根据权利要求1所述的一种预制电缆沟，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：
平均粒径30~60μm的低碱硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥575份；
平均粒径0.18μm、SiO2含量≥85%的硅灰105份；
平均粒径20~40μm的Ⅱ级粉煤灰130份；
平均粒径10~30μm的S95级以上矿渣粉195份；
粒径为0.16~4.75mm、含泥量小于0.5%的河砂1150份；
减水率大于30%的高效减水剂29份；
水136份；
直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm的镀铜钢纤维120份。
3.根据权利要求1所述一种预制电缆沟，其特征在于，包括U形槽，所述U形槽包括底板、侧壁和压顶，采用流态超高性能无机粉末混凝土浇筑，所述底板设有用于与另一底板连接的第一连接结构，所述侧壁设有用于与另一侧壁连接的第二连接结构。
4.根据权利要求3所述一种预制电缆沟，其特征在于，述第一连接结构为底板两侧设有相互咬合的凹凸状的底板接口；所述第二连接结构为侧壁前后设有相互咬合的凹凸状的侧壁接口。
5.根据权利要求4所述一种预制电缆沟，其特征在于，所述底板与另一底板相互咬合的缝隙贴有遇水膨胀橡胶条，所述侧壁与另一侧壁相互咬合的缝隙贴有遇水膨胀橡胶条。
6.根据权利要求3所述一种预制电缆沟，其特征在于，所述底板设有第一下扩展角和第二下扩展角，所述侧壁设有第一上扩展角和第二上扩展角，所述压顶与侧壁为一体呈阶梯状。
7.根据权利要求3所述一种预制电缆沟，其特征在于，所述侧壁设有多个预留孔，所述底板设有引流槽和集水口。
8.根据权利要求3所述一种预制电缆沟，其特征在于，所述第一上扩展角和第二上扩展角的下缘线底板至流水槽外沿分别设有第一排水坡和第二排水坡，所述第一排水坡和第二排水坡的坡度为1~3%。
9.根据权利要求3所述一种预制电缆沟，其特征在于，设有具有厚度为10~15mm的钢网保护层；所述预制电缆沟厚度为3cm~10cm。
10.根据权利要求1~9任意项所述预制电缆沟的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将配方限定的镀铜钢纤维和河砂加入搅拌机搅拌2~3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；
所述的水依据实际塌落度26cm~30cm，扩展度为60cm~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有钢网骨架的电缆沟模具中，钢网保护层8~15mm，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；
所述钢网保护层为为多条钢条纵横交错组成。
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