UHPC电缆沟盖板

UHPC电缆沟盖板作者：程宙强彭晓玲刘凯刘明严俊
来源：《科学与财富》2020年第35期
摘要：电缆沟是用以敷设和更换电力或电讯电缆设施的地下管道，也是被敷设电缆设施的围护结构，设计了一种新型UHPC电缆沟盖板，相对于传统的混凝土或者铸铁电缆沟盖板而言提高了其耐久性能，并且其极限承载力可大大提高，可以将结构极度得轻量化，在外观的上具有强烈的视觉美感。

本文设计了5块UHPC电缆沟盖板，并进行了实验。

对盖板厚度、水胶
比、配筋率、养护工艺等进行了分析。

结果表明增加沟盖板的厚度可以提高其承载能力，每增加5mm，沟盖板的极限承载能力可以提高55%左右。

当水胶比为0.2时其极限承载能力最大，随着配筋率的增加，沟盖板的极限承载力增加。

关键词：UHPC;沟盖板;承载力
0 引言
电缆沟盖板作用主要是防止地面物体掉入沟里，保护电缆不被人损坏，方便电缆的维修、检查、更换等工作，同时方便车和人行走，因此，电缆沟在配电工程中作用巨大，而电缆沟盖板的存在正是重要组成部分。

常见的沟盖板材质有Q235钢或不锈钢、横杆、混凝土、钢纤维混凝土盖板等。

尽管可以在日常工作中起到作用，但是仍然存在很多问题，比如：自重大、缺乏美观，容易破损，难复位，后期维护量大、存在安全隐患等。

因此，新型电缆沟盖板的研制不仅对提高工作效率，保障正常运维配网、顺利抢修故障等工作具有重要意义，还能保障施工人员的人身安全和公司财产安全。

UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能，以及用在高磨蚀、高腐蚀环境中工作的性能，可以弥补这些缺点。

本文基于现状，只做了5块UHPC板，对板厚、水胶比、配筋率、养护方式进行分析。

分析各因素对板的影响。

1 实验概述
1.1 试件设计
试件盖板尺寸为1400mm*500mm，试件将对厚度、水胶比、配筋率、养护方式三个方面作为变量设计了5块UHPC电缆沟盖板。

具体情况见图一和表一。

1.2配合比设计以及制备
原材料如下：华新水泥宜昌分公司生产的p.o52.5普通硅酸盐水泥;硅灰容重：360kg/m3，ph值为8，二氧化硅含量>96%;粉煤灰密度为2 kg/m3;石英砂的粒径为30-40目的天然石英砂，二氧化硅含量大于98%;聚羧酸高减水剂，减水率为38%;钢纤维的直径为0.2mm、长度为13mm、抗拉强度为2800MPa的钢纤维。

制备时，先将水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂倒入搅拌锅内干搅拌一分钟，使得这些干料充分混合，然后加入准备好的2/3的水和减水剂，再搅拌一分钟后加入剩下的水和减水剂，等待这些混合料搅拌到均匀状态时加入钢纤维，再搅拌8分钟，直到钢纤维充分的混合，搅拌结束后置入模具中，再震动成型，脱模后在相应的养护条件下养护。

1.3力学性能
实验所用钢材为直径为4mm的冷处理螺纹钢，。

其力学性能见表三。

1.4实验方案
参考《混凝土结构试验方法标准》（GB50152-92），本试验的加载程序如下：1试验加载之前首先加三级荷载到计算开裂荷载的50%，检查无误后分三级卸载至0，调平各仪器;（2）正式加载时，在UHPC板开裂以前，分4-5级加载到计算开裂荷载的90%，再以计算开裂荷载的5%分级加载至开裂，每级荷载加载的持续时间为10min且相等，持荷过程中观测裂缝开展情况、变形情况并记录;（3）UHPC板开裂以后，加载至计算极限承载力的90%，再以的5%短期荷载值分级加载至破坏。

每级荷载加载的持续时间为15min且等，持荷过程中观测裂缝开展情况、变形情况并记录;（4）构件破坏后，撤去仪器及加荷设备，准备下次试验。

2 2.实验结果以及分析
2.1 荷载-挠度曲线试验测得5块盖板荷载挠度曲线如图4所示。

由图可见，B5的加卸载曲线是最陡峭的，其极限承载力也是最大的，这是因为B5的水胶比相对于其他样品而言水胶比是很小的，而且其配筋率也比较大。

B2组的加载曲線可以看出其其极限承载力最小，这是应为B2组的水胶比较大，虽然其配筋率还可以，但是对其极限承载力的影响很大。

由图可以看出，B1和B2的曲线很相似，B1和B2组的主要区别在于他们的养护方式不同，水胶比相差很小，这就说明，养护方式对沟盖板极限承载力的大小影响不大。

B4比B5的承载力低，说明了板厚对沟盖板承载力的影响是有的，而且不可忽视。

而且B4在卸载时比B5下降的更快，这也说明板厚对其影响来的比配筋更加明显。

B3组板厚和B1、B2相当，但是其配筋率太低，导致其曲线变化过快。

4 结论
（1）随着板厚度的增加，UHPC沟盖板的及极限承载能力也在增加，每增加5mm，其极限承载力提高大约55%。

（2）其他条件相同的情况下提高配筋率，可以提高其承载能力，提高板的延性，抑制裂纹的产生。

（3）水胶比在0.2时板的极限承载能力最好。

（4）标准养护和蒸汽养护对沟盖板最终承载力影响不大。

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（国网湖北送变电工程有限公司湖北武汉 440000）。