一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，本發(fā)明的檢查井蓋的制造方法包括立體鋼筋骨架的預(yù)制、拌合物制備、試件成型和試件養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明的檢查井蓋的抗壓強度在100MPa以上，抗折強度在11MPa以上，井蓋能力到達(dá)D400級以上，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的混凝土檢查井蓋和樹脂檢查井蓋。本發(fā)明的制備方法簡單，不需要壓蒸或蒸養(yǎng)，生產(chǎn)周期僅為7d，且制備過程中使用了大量的礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣，生產(chǎn)成本低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，有廣泛的推廣應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會飛速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，城市建設(shè)也越來越完善，在城市給 水、排污、天然氣、電力、消防、通訊等領(lǐng)域都需要用到檢查井蓋。
[0003] 目前，常用的檢查井蓋按照原料類型可以分為三大類:金屬(如鑄鐵、球磨鑄鐵、不 銹鋼)井蓋、復(fù)合材料(如聚合物、樹脂類)井蓋、無機非金屬材料(如水泥)井蓋。金屬井蓋具 有強度高、剛度好、抗沖擊等優(yōu)點，但回收價值高，存在被盜風(fēng)險;復(fù)合材料井蓋具有輕便、 易成型、車碾噪音小、不腐蝕、美觀等優(yōu)點，但易變形、老化和破損，承載力不高，不適應(yīng)車行 道、碼頭、機場跑道;無機非金屬材料井蓋的本真強度較低，養(yǎng)護(hù)時間長，在使用過程中較易 損壞，且我國道路汽車超載現(xiàn)象嚴(yán)重，對通行車輛和行人造成安全隱患。
[0004] 因此，亟需開發(fā)一種高強、輕質(zhì)、耐老化、價格低廉的新型井蓋，用于小區(qū)綠化、廣 場、廠房人行道路、市政、公路工程等工程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法。
[0006] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:包括以下步驟： 1) 立體鋼筋骨架的預(yù)制:將鋼絲和鋼筋成型、焊接，得到井蓋骨架和井座骨架，再將骨 架布置在模具中； 2) 拌合物制備:將無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水和調(diào)凝劑混合，攪拌均勻； 3) 試件成型:將步驟2)中的拌合物裝入模具中，振搗密實并修整表面； 4) 試件養(yǎng)護(hù):將步驟3)的試件在15~25°C、濕度大于90%的條件下養(yǎng)護(hù)20~30h，拆除模 具，常溫養(yǎng)護(hù)5~7天，得到無機聚合物混凝土承重檢查井蓋。
[0007] 步驟1)所述井蓋骨架上層采用直徑3~5mm的鋼絲焊接成網(wǎng)，下層采用直徑12~ 16mm的鋼筋焊接成井字型，上、下層間采用直徑3~5mm的鋼絲豎向焊接。
[0008] 步驟1)所述井座骨架為環(huán)狀，由直徑12~16mm的鋼筋焊接而成。
[0009] 步驟2)所述無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水、調(diào)凝劑的質(zhì)量比為1: (1.00~ 1.78):(0.05~0.16):(0.30~0.49):(0.01~0.03)。
[0010] 所述無機聚合物膠凝材料由水泥、礦渣、粉煤灰和激發(fā)劑按質(zhì)量比1: (1.6~9.0): (0.3 ~4.0):(0? 06 ~0.80)組成。
[0011] 所述骨料為石英砂、河砂、人工砂中的至少一種。
[0012] 所述激發(fā)劑由硅酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉按質(zhì)量比1:(0~0.25): (0~ 0.25):(0 ~0.25)組成。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的抗壓強度在 lOOMPa以上，抗折強度在llMPa以上，井蓋能力到達(dá)D400級以上，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的混凝土檢查 井蓋和樹脂檢查井蓋，滿足一般車輛行駛道路強度要求，且比同承載等級的金屬井蓋和鋼 纖維混凝土井蓋輕50%以上，并可有效避免金屬井蓋存在的容易被盜問題。本發(fā)明的制備方 法簡單，不需要壓蒸或蒸養(yǎng)，生產(chǎn)周期僅為7d，且制備過程中使用了大量的礦渣、粉煤灰等 工業(yè)廢渣，生產(chǎn)成本低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014] 圖1為實施例1的檢查井蓋的雙向配筋示意圖。
[0015] 圖2為實施例1的檢查井蓋的加肋示意圖。
[0016] 圖3為實施例1的檢查井蓋的俯視圖。
[0017] 圖4為實施例1的檢查井蓋的仰視圖。
[0018] 圖5為實施例1的檢查井蓋的正視圖。
[0019]圖6為圖4中的檢查井蓋的1-1剖面圖。
【具體實施方式】
[0020] 一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:包括以下步驟： 1) 立體鋼筋骨架的預(yù)制:將鋼絲和鋼筋成型、焊接，得到井蓋骨架和井座骨架，再將骨 架布置在模具中； 2) 拌合物制備:將無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水和調(diào)凝劑混合，攪拌均勻； 3) 試件成型:將步驟2)中的拌合物裝入模具中，振搗密實并修整表面； 4) 試件養(yǎng)護(hù):將步驟3)的試件在15~25°C、濕度大于90%的條件下養(yǎng)護(hù)20~30h，拆除模 具，常溫養(yǎng)護(hù)5~7天，得到無機聚合物混凝土承重檢查井蓋。
[0021 ]優(yōu)選的，一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:包括以下 步驟： 1) 立體鋼筋骨架的預(yù)制:將鋼絲和鋼筋成型、焊接，得到井蓋骨架和井座骨架，再將骨 架布置在模具中； 2) 拌合物制備:先將無機聚合物膠凝材料混合，攪拌1.5~2.5min，再加入骨料和鋼纖 維，攪拌1.5~2.5min，最后加入水和調(diào)凝劑，攪拌2~4min; 3) 試件成型：先將步驟2)的拌合物加入模具至模具高度3/5位置處，振搗密實，再加入 拌合物至裝滿模具，振搗密實并修整表面； 4) 試件養(yǎng)護(hù):將步驟3)的試件在15~25°C、濕度大于90%的條件下養(yǎng)護(hù)20~30h，拆除模 具，常溫養(yǎng)護(hù)5~7天，得到無機聚合物混凝土承重檢查井蓋。
[0022]優(yōu)選的，步驟1)所述井蓋骨架上層采用直徑3~5mm的鋼絲焊接成網(wǎng)，下層采用直 徑12~16mm的鋼筋焊接成井字型，上、下層間采用直徑3~5mm的鋼絲豎向焊接。
[0023]優(yōu)選的，步驟1)所述井座骨架為環(huán)狀，由直徑12~16mm的鋼筋焊接而成。
[0024] 優(yōu)選的，步驟2)所述無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水、調(diào)凝劑的質(zhì)量比為1: (1.00~1.78):(0.05~0.16):(0.30~0.49):(0.01~0.03)。
[0025] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟2)所述無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水、調(diào)凝劑的質(zhì)量 比為1: (1.03~1.44): (0.07~0.125): (0.34~0.40): (0.07~0.026)。
[0026] 優(yōu)選的，所述無機聚合物膠凝材料由水泥、礦渣、粉煤灰和激發(fā)劑按質(zhì)量比1: (1.6 ~9 ?0):(0.3 ~4.0):(0? 06 ~0.80)組成。
[0027] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述無機聚合物膠凝材料由水泥、礦渣、粉煤灰和激發(fā)劑按質(zhì)量比 1: (3.0~8 ?0):(0.66~3 ?0):(0.25~0.50)組成。
[0028] 優(yōu)選的，所述骨料為石英砂、河砂、人工砂中的至少一種。
[0029]優(yōu)選的，所述激發(fā)劑由硅酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉按質(zhì)量比1: (0~0.25): (0 ~0.25):(0 ~0.25)組成。
[0030]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋和說明。
[0031] 實施例1: 一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法包括以下步驟： 1) 立體鋼筋骨架的預(yù)制：按尺寸裁剪好鋼絲和鋼筋，①井蓋立體鋼筋骨架：上層采用 4mm鋼絲焊接成網(wǎng)、下層采用鋼筋12mm焊接成井字，兩層采用4mm鋼絲豎向焊接，②井座立體 鋼筋骨架:采用12mm鋼筋焊接成形，立體骨架制作完后布置在模具中； 2) 拌合物制備:將無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水和調(diào)凝劑按質(zhì)量比1:1.40: 0.11:0.36:0.026稱好，先將無機聚合物膠凝材料(水泥、礦渣、粉煤灰和激發(fā)劑的質(zhì)量比為 1 :5:2:0.4)倒入攪拌鍋中，攪拌21^11，然后加入骨料和鋼纖維，攪拌2 1^11，使上述材料得到 充分混合，最后將水與調(diào)凝劑混合后加入攪拌鍋，攪拌3min，得到拌合物； 3) 試件成型:將步驟2)的拌合物分兩次裝入模具中，第一次裝模至模具高度3/5位置后 振搗密實，振搗后第二次裝滿模具，振搗密實并修整表面； 4) 試件養(yǎng)護(hù)工藝:將步驟3)的帶模試件在溫度20±2°C、濕度大于90%標(biāo)準(zhǔn)條件下，養(yǎng)護(hù) 24h，然后脫模常溫養(yǎng)護(hù)7d，得到井口直徑為600mm、井蓋厚度為50mm的無機聚合物混凝土承 重檢查井蓋，其性能測試數(shù)據(jù)如表2所示，其雙向配筋示意圖如圖1所示，其加肋示意圖如圖 2所示，其俯視圖如圖3所示，其仰視圖如圖4所示，其正視圖如圖5所示，圖4中1 -1剖面圖如 圖6所示。
[0032] 實施例2: 制備方法同實施例1，得到的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的井口直徑為700mm、井 蓋厚度為50mm，其性能測試數(shù)據(jù)如表2所示。
[0033] 實施例3: 制備方法同實施例1，得到的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的井口直徑為600mm、井 蓋厚度為60mm，其性能測試數(shù)據(jù)如表2所示。
[0034] 實施例4: 制備方法同實施例1，得到的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的井口直徑為700mm、井 蓋厚度為60mm，其性能測試數(shù)據(jù)如表2所示。
[0035] 測試?yán)?1)調(diào)整無機聚合物混凝土的配合比，對得到的不同配合比的混凝土進(jìn)行力學(xué)強度測 試，其測試結(jié)果如圖1所示。
[0036]表1無機聚合物混凝土配合比與力學(xué)強度
注:表1中各物料的量均為"質(zhì)量份"。
[0037] 2)對實施例1~4制備的無機聚合物混凝土檢查井蓋進(jìn)行力學(xué)性能測試，其測試結(jié) 果如表2所示。
[0038]表2實施例1~4的無機聚合物混凝土檢查井蓋的力學(xué)性能
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限 制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均 應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:包括以下步驟： 1)立體鋼筋骨架的預(yù)制：將鋼絲和鋼筋成型、焊接，得到井蓋骨架和井座骨架，再將骨 架布置在模具中； 2 )拌合物制備:將無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水和調(diào)凝劑混合，攪拌均勻； 3) 試件成型:將步驟2)中的拌合物裝入模具中，振搗密實并修整表面； 4) 試件養(yǎng)護(hù):將步驟3)的試件在15~25°C、濕度大于90%的條件下養(yǎng)護(hù)20~30h，拆除模 具，常溫養(yǎng)護(hù)5~7天，得到無機聚合物混凝土承重檢查井蓋。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:步 驟1)所述井蓋骨架上層采用直徑3~5mm的鋼絲焊接成網(wǎng)，下層采用直徑12~16mm的鋼筋焊 接成井字型，上、下層間采用直徑3~5mm的鋼絲豎向焊接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:步 驟1)所述井座骨架為環(huán)狀，由直徑12~16mm的鋼筋焊接而成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:步 驟2)所述無機聚合物膠凝材料、骨料、鋼纖維、水、調(diào)凝劑的質(zhì)量比為1:(1.00~1.78): (0.05~0.16):(0.30~0.49):(0.01~0.03)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:所 述無機聚合物膠凝材料由水泥、礦渣、粉煤灰和激發(fā)劑按質(zhì)量比I: (1.6~9.0): (0.3~ 4.0):(0.06 ~0.80)組成。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:所 述骨料為石英砂、河砂、人工砂中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋的制造方法，其特征在于:所 述激發(fā)劑由硅酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉按質(zhì)量比1: (〇~〇. 25) : (0~0.25) : (0~ 0.25)組成。8. 權(quán)利要求1~7中任意一項所述的制造方法得到的無機聚合物混凝土承重檢查井蓋。
【文檔編號】C04B28/08GK105881732SQ201610244025
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】楊永民, 余其俊, 陳曉文, 李兆恒, 張同生
【申請人】華南理工大學(xué), 廣東省水利水電科學(xué)研究院