混凝土電桿選用生產原材料應注意的問題

環形混凝土電桿生產與使用已有近百年的歷史，在我國也有幾十年的生產歷史了，被廣泛應用于電力傳輸、通訊工程和廣播電視等工程中，近年來隨著城鄉電力網絡改造工程的開展和通訊網絡的擴大，對環形混凝土電桿的需求也迅速增加，同時對電桿產品質量也提出了較高的要求。如何保證電桿產品質量，從而保證各項工程的質量是生產企業、施工單位和產品質量監督部門共同關注的問題。作為電桿生產必需的鋼材、水泥、集料等主要原材料的選擇使用就尤為至關重要，直接影響產品質量的優劣。

1 鋼材

鋼的主要成分是鐵（Fe），其中還有少量的碳（C）、硅（Si）、猛（Mn）、磷（P）、硫（S）等元素。它們的含量決定了鋼材的質量和性能，碳含量是影響鋼材性能的主要元素，含碳量愈高，鋼的強度愈高，硬度也愈高，韌性也就愈低。含碳量低，鋼的強度也就低，硬度也低，但韌性、塑性就較好。目前，混凝土水泥制品行業所使用的鋼材按化學成份可分為高碳鋼C>0.6%，低碳鋼C<0.25%，中碳鋼C0.25%～0.6%，在鋼筋混凝土和預應力結構中主要用低碳鋼和高碳鋼兩種。zui近幾年廣泛應用于水泥制品中的預應力混凝土用鋼絲（高碳鋼絲）其母材含碳量較高，含C0.7%～0.8%，且經過較復雜的控制及熱處理等過程，外表面已演化為與水泥混凝土附著性良好的螺旋肋狀，大大增加了與混凝土的握裹能力，因為帶肋鋼筋的表面形狀和尺寸關系到鋼筋與混凝土的黏結力，帶肋鋼筋與混凝土的黏結力比光圓鋼筋與混凝土的黏結力高出2～3倍，可見帶肋鋼筋中突起的肋與混凝土之間的咬合作用在黏結力中起了主要作用。而且因為其強度高及合理的韌性已被大量運用在各種預應力制品生產中，采用它不僅能節約大量鋼材，也節省了大量資金。

國標GB/T4623-2006中規定：普通縱向受力鋼筋宜采用熱軋帶肋鋼筋或熱軋光圓鋼筋，其性能應分別符合GB1499、GB13013的規定；預應力縱向受力鋼筋宜采用預應力混凝土用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋，其性能應分別符合GB5223、GB5224、GB4463的規定。國標中并對縱向受力鋼筋沿電桿環向均勻配置的根數作了要求，錐形桿不得少于6根，等徑桿不得少于8根。部分預應力混凝土電桿的縱向受力鋼筋中，若需配置非預應力鋼筋時，其根數不得少于6根?？v向受力鋼筋直徑不得大于壁厚的2/5。

鋼材的使用應注意選用經檢驗外形尺寸、重量及允許偏差、牌號和化學成分、力學性能、工藝性能、表面質量合格的鋼材。鋼材表面不得有裂紋和油污，端面應平整，不應有局部彎曲，也不允許有影響使用的拉痕、機械損傷等缺陷。其力學性能和工藝性能必須達到標準的要求。

肋間距和肋高不合格必然會減少鋼筋與混凝土的黏結力，使得鋼筋在混凝土中產生滑動和轉動，將嚴重影響產品質量。

重量及允許偏差方面的主要問題表現在鋼筋的重量偏差超過了標準規定，重量偏小其橫截面積必然偏小，勢必會影響鋼筋的力學性能。

牌號和化學成分方面的主要問題表現在鋼筋的碳、硫、磷、硅元素含量偏高，超過標準規定要求。這些元素的超標會使鋼筋出現脆性，容易造成工藝性能冷彎試驗的不合格，另外，鋼筋化學成分中錳含量往往偏低，造成力學性能不合格。

力學性能方面的主要問題表現在鋼筋的抗拉強度和屈服強度達不到要求，個別產品的延伸率達不到要求出現了脆斷。鋼材力學性能是產品強度設計時的主要依據，力學性能不合格將嚴重影響產品質量。

2 水泥

混凝土電桿生產主要采用離心成型工藝，然后經飽和蒸汽養護等特殊工序加速水泥的水化反應速度，達到施加預應力所需的強度。因此，在選用水泥前必須經過前期的平行比對試驗，選用一種本廠生產工藝條件的水泥。品種宜采用凝結時間快、早期強度高，適合蒸汽養護的普通硅酸鹽水泥。當產品用在硫酸鹽或氯鹽腐蝕環境中時應另選其他種類水泥。

宜選用水泥標號不低于42.5的水泥，使混凝土3天抗壓強度不宜低于30MPa，28天抗壓強度不宜低于50MPa，以便配合比設計時確定*的水泥用量和達到比較高的離心混凝土的強度。

水泥的凝結時間對電桿的生產具有重要的意義。電桿生產過程與一般的工程施工不同，從制備混凝土到離心完成所需要的時間比較長，因此所選用的水泥初凝時間不少于90min，終凝時間在150min左右。特別在炎熱季節更應注意控制。

體積安定性經沸煮法檢驗合格。如果水泥熟料中所含的游離氧化鈣、游離氧化鎂、二氧化硫或摻入過量石膏會引起水泥體積安定性不良，致使生產的電桿產生膨脹裂紋。

水泥和所使用的外加劑必須有良好的相容性，使生產的新拌混凝土在保持既定要求的塌落度時具有良好的粘聚性、保水性、避免新拌混凝土出現泌水、離析現象。

水泥物理化學性能必須符合GB175-2007的相關規定。

3 集料

電桿生產中使用的砂、石質量指標必須符合GB/T14684、GB/T14685等標準規范的要求。

3.1 砂宜選用河砂、山砂，應符合以下要求

3.1.1 砂選用細度模數2.5～3.2之間的中、粗砂。

3.1.2 砂的顆粒級配宜采用Ⅱ區砂的級配要求。見表1。

3.1.3 含泥量天然砂<1.0%，人工砂中石粉含量<3.0%。

3.1.4 砂中的有需物質含量不能超過表2的規定值，砂中不應混有草根、樹葉、塑料、煤塊、爐渣等雜物。

3.1.5 堅固性：采用硫酸鹽溶液法進行試驗，砂樣在其飽和溶液中經5次循環浸漬后，其質量損失≤8%。

3.1.6 堿集料反應：經堿集料反應試驗后，用砂制備的試件無裂縫、酥裂膠體外溢等現象，試件養護6個月齡期后其膨脹率應小于0.1%。

3.2 石子可選用卵石或碎石

3.2.1 級配良好。宜采用5～25mm連續顆粒級配，見表3。如果碎石級配不好，對新拌混凝土的和易性影響較大，同時混凝土顆粒之間的空隙率增大，甚至出現局部混凝土酥松、空洞等缺陷，明顯降低混凝土強。

3.2.2 針葉片狀顆粒含量、泥含量、粘土塊含量、有害物質含量、壓碎指標值含量見表4。

壓碎指標值過大說明石子中風化石等質地軟弱的石子含量多，在混凝土受壓破壞時先從這些風化石、針片狀石子等薄弱處開始。

3.2.3 堅固性采用硫酸納溶液法進行試驗，石子在其泡和溶液中經過5次循環浸泡后，其質量損失不能超過8%。

3.2.4 堿集料反應試驗后，由石子制備的試件不能有裂縫、酥裂等現象，試件養護6個朋齡期的膨脹值應小于0.1%。

4 外加劑

應用外加劑的目的是為了改變混凝土的性能，如提高混凝土的強度、改善新拌混凝土的和易性、產生早強、增強等效果。但所摻加的外加劑必須能適應高溫蒸養的要求。減水劑大多是陰離子表面活性劑，很容易吸附在具有較大表面積的水泥顆粒表面，從而使水泥顆粒具有很強的分散作用，從而使混凝土拌和物在相同和易性的條件下單位用水量減少，或在不增加用水量條件下改善混凝土拌和物的和易性。

減水劑和水泥要有良好的適應性，在使用前應結合實際的工藝條件、原材料情況通過試驗驗證才可以使用，并得出*摻量。嚴禁摻入氯鹽類或其他對鋼筋有腐蝕作用、帶引氣成分的外加劑。其質量要符合GB8076-1997《混凝土外加劑》規定。

5 水

一般混凝土拌合用水宜采用飲用水或清潔的天然水。其混凝土拌合用水中，不得含有影響水泥正常凝結和硬化的有害雜質，如油脂、糖類等；pH≤4的酸性水、污水以及含硫酸鹽量超過水重1%，均不得使用，不得使用海水、鹽湖水。拌合用水所含物質對混凝土、鋼筋混凝土和預應力混凝土不應產生以下有害作用：

影響混凝土拌和物的和易性；影響混凝土的凝結硬化、影響混凝土的強度發展；降低混凝土的耐久性，引起鋼筋腐蝕甚至預應力鋼筋脆斷；污染混凝土表面。

混凝土拌合用水中的物質含量限值見表5。