UHPC電纜溝蓋板

程宙強(qiáng) 彭曉玲 劉凱 劉明 嚴(yán)俊

摘 要：電纜溝是用以敷設(shè)和更換電力或電訊電纜設(shè)施的地下管道，也是被敷設(shè)電纜設(shè)施的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種新型UHPC電纜溝蓋板，相對于傳統(tǒng)的混凝土或者鑄鐵電纜溝蓋板而言提高了其耐久性能，并且其極限承載力可大大提高，可以將結(jié)構(gòu)極度得輕量化，在外觀的上具有強(qiáng)烈的視覺美感。本文設(shè)計了5塊UHPC電纜溝蓋板，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。對蓋板厚度、水膠比、配筋率、養(yǎng)護(hù)工藝等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明增加溝蓋板的厚度可以提高其承載能力，每增加5mm，溝蓋板的極限承載能力可以提高55%左右。當(dāng)水膠比為0.2時其極限承載能力最大，隨著配筋率的增加，溝蓋板的極限承載力增加。

關(guān)鍵詞：UHPC;溝蓋板;承載力

0 ?引 言

電纜溝蓋板作用主要是防止地面物體掉入溝里，保護(hù)電纜不被人損壞，方便電纜的維修、檢查、更換等工作，同時方便車和人行走，因此，電纜溝在配電工程中作用巨大，而電纜溝蓋板的存在正是重要組成部分。常見的溝蓋板材質(zhì)有Q235鋼或不銹鋼、橫桿、混凝土、鋼纖維混凝土蓋板等。盡管可以在日常工作中起到作用，但是仍然存在很多問題，比如：自重大、缺乏美觀，容易破損，難復(fù)位，后期維護(hù)量大、存在安全隱患等。因此，新型電纜溝蓋板的研制不僅對提高工作效率，保障正常運(yùn)維配網(wǎng)、順利搶修故障等工作具有重要意義，還能保障施工人員的人身安全和公司財產(chǎn)安全。UHPC具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能，以及用在高磨蝕、高腐蝕環(huán)境中工作的性能，可以彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。

本文基于現(xiàn)狀，只做了5塊UHPC板，對板厚、水膠比、配筋率、養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行分析。分析各因素對板的影響。

1 實(shí)驗(yàn)概述

1.1 ?試件設(shè)計

試件蓋板尺寸為1400mm*500mm，試件將對厚度、水膠比、配筋率、養(yǎng)護(hù)方式三個方面作為變量設(shè)計了5塊UHPC電纜溝蓋板。具體情況見圖一和表一。

1.2配合比設(shè)計以及制備

原材料如下：華新水泥宜昌分公司生產(chǎn)的p.o52.5普通硅酸鹽水泥;硅灰容重：360kg/m3，ph值為8，二氧化硅含量>96%;粉煤灰密度為2 kg/m3;石英砂的粒徑為30-40目的天然石英砂，二氧化硅含量大于98%;聚羧酸高減水劑，減水率為38%;鋼纖維的直徑為0.2mm、長度為13mm、抗拉強(qiáng)度為2800MPa的鋼纖維。

制備時，先將水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂倒入攪拌鍋內(nèi)干攪拌一分鐘，使得這些干料充分混合，然后加入準(zhǔn)備好的2/3的水和減水劑，再攪拌一分鐘后加入剩下的水和減水劑，等待這些混合料攪拌到均勻狀態(tài)時加入鋼纖維，再攪拌8分鐘，直到鋼纖維充分的混合，攪拌結(jié)束后置入模具中，再震動成型，脫模后在相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)。

1.3力學(xué)性能

實(shí)驗(yàn)所用鋼材為直徑為4mm的冷處理螺紋鋼，。其力學(xué)性能見表三。

1.4實(shí)驗(yàn)方案

參考《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB50152-92），本試驗(yàn)的加載程序如下：1試驗(yàn)加載之前首先加三級荷載到計算開裂荷載的50%，檢查無誤后分三級卸載至0，調(diào)平各儀器;（2）正式加載時，在UHPC板開裂以前，分4-5級加載到計算開裂荷載的90%，再以計算開裂荷載的5%分級加載至開裂，每級荷載加載的持續(xù)時間為10min且相等，持荷過程中觀測裂縫開展情況、變形情況并記錄;（3）UHPC板開裂以后，加載至計算極限承載力的90%，再以的5%短期荷載值分級加載至破壞。每級荷載加載的持續(xù)時間為15min且等，持荷過程中觀測裂縫開展情況、變形情況并記錄;（4）構(gòu)件破壞后，撤去儀器及加荷設(shè)備，準(zhǔn)備下次試驗(yàn)。

2 2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及分析

2.1 荷載-撓度曲線試驗(yàn)測得5塊蓋板荷載撓度曲線如圖4所示。

由圖可見，B5的加卸載曲線是最陡峭的，其極限承載力也是最大的，這是因?yàn)锽5的水膠比相對于其他樣品而言水膠比是很小的，而且其配筋率也比較大。B2組的加載曲線可以看出其其極限承載力最小，這是應(yīng)為B2組的水膠比較大，雖然其配筋率還可以，但是對其極限承載力的影響很大。由圖可以看出，B1和B2的曲線很相似，B1和B2組的主要區(qū)別在于他們的養(yǎng)護(hù)方式不同，水膠比相差很小，這就說明，養(yǎng)護(hù)方式對溝蓋板極限承載力的大小影響不大。B4比B5的承載力低，說明了板厚對溝蓋板承載力的影響是有的，而且不可忽視。而且B4在卸載時比B5下降的更快，這也說明板厚對其影響來的比配筋更加明顯。B3組板厚和B1、B2相當(dāng)，但是其配筋率太低，導(dǎo)致其曲線變化過快。

4 ?結(jié) ? ?論

（1）隨著板厚度的增加，UHPC溝蓋板的及極限承載能力也在增加，每增加5mm，其極限承載力提高大約55%。

（2）其他條件相同的情況下提高配筋率，可以提高其承載能力，提高板的延性，抑制裂紋的產(chǎn)生。

（3）水膠比在0.2時板的極限承載能力最好。

（4）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)對溝蓋板最終承載力影響不大。

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