一種超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于涉窨井蓋制備技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋及其制備方法,制備的窨井蓋適用于道路檢查井井口頂部的封閉,能代替現(xiàn)有廣泛使用的鑄鐵井蓋。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著城市建設(shè)的加快和人民生活水平提高,對(duì)城市建設(shè)的要求隨之提高,道路窨井建設(shè)就成了關(guān)鍵的部分。道路窨井是指在電力、通訊、燃?xì)狻⒐?、供水、排水、有線電視、交通信號(hào)與監(jiān)控等各類地下管線設(shè)施中用于連接、檢查、維護(hù)管線和安裝設(shè)備的豎向構(gòu)筑物,它由井基座、井身、井頸和井蓋組成,窨井蓋保護(hù)電力、通訊等與人民生活休戚相關(guān)的公用設(shè)施,并承載行人、車輛等的安全,保證道路交通通暢,是道路運(yùn)營(yíng)及市民交通安全的重要組成部分。長(zhǎng)期以來,我國一直使用鑄鐵生產(chǎn)的窨井蓋,其材料局限性及加工能耗,不僅給工程造價(jià)、環(huán)境和能源帶來困擾,而且頻頻發(fā)生的損壞、被盜現(xiàn)象,不但給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失,更是給廣大市民帶來交通運(yùn)輸及人身生命的安全隱患。因此,現(xiàn)有鑄鐵窨井蓋在生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全使用等方面已不適合當(dāng)前我國市政道路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,急需開發(fā)一類生產(chǎn)成本低、使用安全的超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋,該窨井蓋采用由P.1.52.5水泥、S95級(jí)礦渣粉、機(jī)制砂、化學(xué)外加劑、超細(xì)鋼纖維所組成的超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料,在大型混凝土制品成型機(jī)中采用高壓壓制成型,最后經(jīng)過高溫養(yǎng)護(hù)后,制備成具有一定強(qiáng)度指標(biāo)的窨井蓋。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn),針對(duì)傳統(tǒng)鑄鐵窨井蓋的易被盜、不耐復(fù)雜環(huán)境侵蝕、車輛駛過時(shí)噪聲大等缺點(diǎn),尋求設(shè)計(jì)提供一種超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋及其制備方法,使用超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料,采用大型混凝土制品成型機(jī)進(jìn)行高壓壓制成型,經(jīng)過高溫養(yǎng)護(hù)后,獲得具有高強(qiáng)、耐腐蝕,抗沖擊,耐磨的超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所述窨井蓋的主體結(jié)構(gòu)包括防滑條、安裝孔、圓弧倒角、階梯和蓋體,圓形結(jié)構(gòu)的蓋體表面均勻分布設(shè)有十字結(jié)構(gòu)的防滑條,防滑條的高度為2?4mm,在起到防滑作用的同時(shí)增加蓋體的觀賞性;蓋體的表面中間兩側(cè)對(duì)稱式開有兩個(gè)孔徑為20mm的安裝孔,便于工人拆卸和安裝;蓋體的底面自內(nèi)向外形成三層結(jié)構(gòu)的階梯,階梯的厚度分別為32?50mm、15mm、12mm,對(duì)應(yīng)厚度的直徑分別為700mm、620mm、300mm,能分級(jí)有效承載壓力;階梯相鄰兩層之間的拐角處形成圓弧倒角,避免出現(xiàn)應(yīng)力性斷裂。
[0005]本發(fā)明所述窨井蓋采用超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料制成,其中以每立方超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料中膠凝材料的用量為一個(gè)質(zhì)量單位,各組分占單位膠凝材料的含量為:
[0006]P.1.52.5 水泥:0.5 ?1.0,
[0007]S95級(jí)礦渣粉:0?0.5,
[0008]水:0.1 ?0.5,
[0009]機(jī)制砂:0.8 ?1.5,
[0010]化學(xué)外加劑:0.01?0.05,
[0011]超細(xì)鋼纖維:0?0.3。
[0012]本發(fā)明所述S95級(jí)礦渣粉的比表面積為300?400m2/kg,密度為2500?2900kg/m3,所使用的超細(xì)鋼纖維的長(zhǎng)徑比為45?80。
[0013]本發(fā)明制備窨井蓋的具體工藝為:先將水泥、礦渣粉和機(jī)制砂干拌合I?2min得到干拌合料,再將化學(xué)外加劑與水混合后加入干拌合料中,攪拌I?5min形成水泥基材料,然后將稱取超細(xì)鋼纖維加入水泥基材料中攪拌I?5min,制備得到坍落度為180?260mm,擴(kuò)展度為440?810mm的超細(xì)鋼纖維水泥基材料,28天后超細(xì)鋼纖維水泥基材料制成的100X 100X 10mm3立方體抗壓強(qiáng)度達(dá)到100?150Mpa ;將得到的超細(xì)鋼纖維水泥基材料攪拌后傾斜倒入窨井蓋模具中,然后將盛有超細(xì)鋼纖維水泥基材料的窨井蓋模具置于現(xiàn)有壓力成型機(jī)下在200?500Mpa壓力條件下壓制成型,成型壓力為200?500Mpa得到成型窨井蓋,最后將成型窨井蓋在溫度為20-100°C,濕度多95%的條件下進(jìn)行高溫養(yǎng)護(hù)2-5天,即制備得到超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,所采用的超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料具有自密實(shí)性好、強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗拉、抗彎、抗沖擊、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn),制備的超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋抗壓強(qiáng)度比普通混凝土檢查井蓋提高30%以上,可顯著改善采用傳統(tǒng)材料制備的窨井蓋易發(fā)生脆斷的弊端,極大降低事故傷亡的可能性,其制備工藝簡(jiǎn)單,操作方便,節(jié)省人力資源,制備的窨井蓋抗壓強(qiáng)度高,制作成本低,防盜性能好,完全可以替代現(xiàn)有傳統(tǒng)的鑄鐵窨
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【附圖說明】
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[0015]圖1為本發(fā)明制備窨井蓋的工藝流程示意框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明制備的超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋的剖面結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明制備的超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料窨井蓋的俯視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所述防滑條的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明所述圓弧倒角的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]本實(shí)施例所述窨井蓋的主體結(jié)構(gòu)包括防滑條1、安裝孔2、圓弧倒角3、階梯4和蓋體5,圓形結(jié)構(gòu)的蓋體5表面均勻分布設(shè)有十字結(jié)構(gòu)的防滑條1,防滑條I的高度為2?4mm,在起到防滑作用的同時(shí)增加蓋體5的觀賞性;蓋體I的表面中間兩側(cè)對(duì)稱式開有兩個(gè)孔徑為20mm的安裝孔2,便于工人拆卸和安裝;蓋體I的底面自內(nèi)向外形成三層結(jié)構(gòu)的階梯4,階梯4的厚度分別為32?50mm、15mm、12mm,對(duì)應(yīng)厚度的直徑分別為700mm、620mm、300mm,能分級(jí)有效承載壓力;階梯4相鄰兩層之間的拐角處形成圓弧倒角3,避免出現(xiàn)應(yīng)力性斷
M
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[0022]本實(shí)施例所述窨井蓋采用超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料制成,其中以每立方超高強(qiáng)鋼纖維水泥基材料中膠凝材料的用量為一個(gè)質(zhì)量單位,各組分占單位膠凝材料的含量為:
[0023]P.1.52.5 水泥:0.5 ?1.0,
[0024]S95級(jí)礦渣粉:0?0.5,
[0025]水:0.1 ?0.5,
[0026]機(jī)制砂:0.8 ?1.5,
[0027]化學(xué)外加劑:0.01?0.05,
[0028]超細(xì)鋼纖維:0?0.3。
[0029]本實(shí)施例所述S95級(jí)礦渣粉的比表面積為300?400m2/kg,密度為2500?2900kg/m3,所使用的超細(xì)鋼纖維的長(zhǎng)徑比為45?80。
[0030]本實(shí)施例制備窨井蓋的具體工藝為:先將水泥、礦渣粉和機(jī)制砂干拌合I?2min得到干拌合料,再將化學(xué)外加劑與水混合后加入干拌合料中,攪拌I?5min形成水泥基材料,然后將稱取超細(xì)鋼纖維加入水泥基材料中攪拌I?5min,制備得到坍落度為180?260mm,擴(kuò)展度為440?810mm的超細(xì)鋼纖維水泥基材料,28天100 X 100 X 10mm3立方體抗壓強(qiáng)度達(dá)到100?150Mpa ;將得到的超細(xì)鋼纖維水泥基材料攪拌成型后傾斜倒入現(xiàn)有窨井蓋模具中,然后將盛有超細(xì)鋼纖維水泥基材料的窨井蓋模具置于現(xiàn)有壓力成型機(jī)下在200?500Mpa壓力條件下壓制成型,成型壓力為200?500Mpa得到成型窨井蓋,最后將成型窨井蓋在溫度為20-100°C,濕度多95%的條件下進(jìn)行高溫養(yǎng)護(hù)2-5天,即制備得到超高強(qiáng)鋼纖