CN100569693C - 一种菱镁复合材料的井盖及其生产工艺 - Google Patents

一种菱镁复合材料的井盖及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明一种菱镁复合材料的井盖及其生产工艺，涉及一种城市道路、机场、供电、通讯排污等设施的菱镁复合材料的井盖及其生产工艺。其特征在于：该井盖的原料主要包括：氧化镁、粉煤灰、竹筋骨架、稻壳粉、沙子、卤片、改性剂，对原材料进行粉碎过筛，混合搅拌浇注而成。其目的在于解决菱镁材料的井盖易碎、承载力小、维修量大，有些工业废料能否提高井盖的强度要求等方面存在的问题。本发明具有重量轻、强度高、耐久性好、使用性强等特点。

Description

一种菱镁复合材料的井盖及其生产工艺
技术领域：
本发明涉及一种城市道路、机场、供电、通讯排污等设施的菱镁复合材料的井盖及其生产工艺。
背景技术：
城市中的铸铁井盖经常会被不法人员盗卖，所以经常会出现没有井盖的马路，对人们的生命和财产造成很大的威胁，所以人们管没有井盖的马路叫做“马路杀手”。目前出现一种菱镁材料的井盖，由于其回收没有价值，因此被很多城市所采用。但这种材料的井盖，目前的生产工艺总是存在强度上的不够，因此也会经常看到碎裂的井盖和没有封闭的下水井口，也对人们的生命和财产造成危害，也给维修造成很大的负担。有些工业上剩余的废料，如粉煤灰、冶炼钢铁剩余的高温炉渣数量非常巨大，有报道称这些废料已达到上百万吨，造成很大的环境污染，这些工业废料在生产水泥、矿棉等只能消耗一小部分，对菱镁材料添加粉煤灰强度能否达到要求，对这些工业废料如何提供新的应用领域，是目前急需解决的问题。
发明内容：
发明目的：本发明提供一种菱镁复合材料的井盖及其生产工艺，其目的在于解决菱镁材料的井盖易碎、承载力小、维修量大，有些工业废料能否提高井盖的强度要求等方面存在的问题。
技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：
一种菱镁复合材料的井盖，其特征在于：该井盖的原料主要包括：氧化镁、粉煤灰、竹筋骨架、稻壳粉、沙子、卤片、改性剂，原料按重量比的关系是：氧化镁1，粉煤灰0.2～0.4，竹筋骨架0.2～0.4，稻壳粉0.1～0.2，沙子0.6～0.8，卤片0.7～0.8，改性剂0.003～0.004，所述的改性剂为三种：一种为氢氧化铝、苯磺酸、硫酸铜、柠檬酸、硫酸铝、白灰的混合物，按重量比为0.001～0.003；第二种为硅丙乳液、白矾的混合物，按重量比为0.001～0.002；第三种为环氧树脂，按重量比为0.001～0.002，三种改性剂是同时使用的。
该井盖的原料中含有高温炉渣，按重量比为0.4～0.6。
一种如上所述的菱镁复合材料井盖的生产工艺，其特征在于：该生产工艺按如下步骤进行：
(1)、按权利要求1的比例关系准备原材料；
(2)、将卤片配制卤水，按100kg加90kg水配制；将氧化镁、粉煤灰粉碎过筛；
(3)、将氧化镁、粉煤灰、沙子、配制好的卤水、第一种改性剂配制好的料浆一同加入到搅拌机中进行搅拌，均匀并持续3～10分钟；
(4)、将稻壳粉、第二种改性剂加入到料浆中一同搅拌10～15分钟；
(5)、将第三种改性剂加入到料浆中搅拌均匀后到入带有设置好的竹筋骨架的模具内浇注而成；
(6)、浇注后固化温度20～30℃，脱模在14小时以上，脱模后固化10天以上。
在步骤(3)中加入粉碎后的高温炉渣。
氧化镁、粉煤灰的平均粒度在150目以下，高温炉渣的平均粒度在40目以下。
步骤(2)中配制的卤水应放置24小时后，并清除底部的残渣。
竹筋骨架在卤水中浸泡6小时以上。
优点及效果：本发明所生产的改性菱镁检查井盖，具有重量轻、强度高、耐久性好、使用性强等特点。由于用工业生产剩余的废料做主要原料，因此生产成本低，有利于保护环境，为这些工艺废物提供一个新的应用领域。由于其提出的改性配方和合理的工艺步骤，解决了现有的菱镁检查井盖脆性大、承载力小、耐磨性和耐水性差等技术难题，经技术监督部门进行检测，依据JC889-2001标准检验，该产品各项性能指标均合格。
具体实施方式：
下面通过具体实施例对本发明加以说明：
实施例1：本发明所用原料及比例关系为菱镁粉(既氧化镁)100kg，粉煤灰20kg，竹筋骨架20kg，稻壳粉20kg，沙子80kg，卤片80kg(主要成分氯化镁)，改性剂0.4kg。
首先将将卤片配制卤水，按100kg加90kg水配制；需要在提前一天配制，使用前再用少量的水调制所需的浓度。当气温偏高时，浓度控制在1.22g/cm3；当气温偏低时浓度控制在1.23g/cm3。卤水应有一昼夜的沉淀期方可使用，且需经常清除卤水底部的残渣。
对没有粉碎的氧化镁、粉煤灰要进行粉碎过筛，使其平均粒度在150目以下；将氧化镁、粉煤灰、沙子、配制好的卤水、第一种改性剂配制好的料浆一同加入到搅拌机中进行搅拌，均匀并持续3～5分钟；第一种为氢氧化铝、苯璜酸、硫酸铜、柠檬酸、硫酸铝、白灰的混合物，加入量为0.2kg；氢氧化铝、苯璜酸、硫酸铜、柠檬酸、硫酸铝、白灰的比例为氢氧化铝34％、苯璜酸18％、硫酸铜18％、柠檬酸13％、硫酸铝7％、白灰10％。
将稻壳粉、第二种改性剂加入到料浆中一同搅拌10分钟；第二种改性剂为硅丙乳液、白矾的混合物，加入量为0.1kg；硅丙乳液、白矾的重量比为硅丙乳液65％、白矾35％。
将浸泡在卤水中6小时以上的竹筋骨架码放在模具内；将第三种改性剂环氧树脂加入量为0.1kg加入到上述的料浆中进行搅拌均匀后到入模具内浇注而成，料浆对竹筋骨架的保护层厚度控制在5～10cm；所述的环氧树脂采用环氧树脂608、环氧树脂602。成型时模具要放在振动台上，边加料浆边振动，务求内部密实。
浇注后固化温度20～30℃，要控制每盘料浆的稠度绝对稳定，不得有波动；脱模在14小时以上，起模后要清除飞边和毛刺。脱模后固化15天以上固定成型。构件养护过程中要严密包裹，码放时构件不得直接接触潮湿介质。
在搅拌的任意步骤中可以适当地添加无机颜料，如铁红、墨汁。
实施例2：本发明所用原料及比例关系为菱镁粉(既氧化镁)100kg，粉煤灰30kg，竹筋骨架30kg，稻壳粉20kg，沙子70kg，卤片75kg，改性剂0.4kg，高温炉渣50kg。高温炉渣为炼铁生产中产生的废物矿渣。
本实施例其它步骤与实施例1无区别，只是在粉碎中将高温炉渣的平均粒度控制在40目以下；另一点，在将氧化镁、粉煤灰、沙子到入搅拌机中的同时将高温炉渣也一起到入。
实施例3：本发明所用原料及比例关系为菱镁粉(既氧化镁)100kg，粉煤灰40kg，竹筋骨架40kg，锯末20kg，沙子80kg，卤片80kg，改性剂0.4kg，高温炉渣50kg。实施例3的步骤与实施例1基本一致，只是原材料用锯末代替稻壳粉。
经山东省建筑科学研究院进行测试，各项指标如下：
Figure C20071015762600071
此外，道路混凝土平均磨损量6.99kg/m2，而本发明平均磨损量5.62kg/m2。
一般的井盖承载力要大于240KN，通过实施例2生产的一等品，其承载力420KN。
结论：经检验，菱镁材料和粉煤灰通过上述的配方及工艺，能够很好地复合在一起，在通过添加高温炉渣能够增强检查井盖的抗压强度，通过硅丙乳液、白矾的作用，不仅增强材料，还有良好的防水作用；通过环氧树脂的作用，使材料不“反碱”，能够更密实表面孔隙，具有很好的防老化作用。因此，其配方合理，工艺先进，解决了菱镁材料脆性大、承载力小、耐磨性、耐水性差等方面存在的问题，各项技术指标符合国家要求。

Claims (8)

1、一种菱镁复合材料的井盖，其特征的在于：该井盖的原料主要包括：氧化镁、粉煤灰、竹筋骨架、稻壳粉、沙子、卤片、改性剂，原料按重量比的关系是：氧化镁1，粉煤灰0.2～0.4，竹筋骨架0.2～0.4，稻壳粉0.1～0.2，沙子0.6～0.8，卤片0.7～0.8，改性剂0.003～0.004；所述的改性剂为三种：一种为氢氧化铝、苯磺酸、硫酸铜、柠檬酸、硫酸铝、白灰的混合物，按重量比为0.001～0.003；第二种为硅丙乳液、白矾的混合物，按重量比为0.001～0.002；第三种为环氧树脂，按重量比为0.001～0.002；三种改性剂是同时使用的。
2、根据权利要求1所述的一种菱镁复合材料的井盖，其特征在于：该井盖的原料中含有高温炉渣，按重量比为0.4～0.6。
3、一种如权利要求1所述的菱镁复合材料井盖的生产工艺，其特征在于：该生产工艺按如下步骤进行：
(1)、按权利要求1的比例关系准备原材料；
(2)、将卤片配制卤水，按100kg加90kg水配制；将氧化镁、粉煤灰粉碎过筛；
(3)、将氧化镁、粉煤灰、沙子、配制好的卤水、第一种改性剂配制好的料浆一同加入到搅拌机中搅拌均匀，并持续3～10分钟；
(4)、将稻壳粉、第二种改性剂加入到料浆中一同搅拌10～15分钟；
(5)、将第三种改性剂加入到料浆中搅拌均匀后到入带有设置好的竹筋骨架的模具内浇注而成；
(6)、浇注后固化温度20～30℃，脱模在14小时以上，脱模后固化10天以上。
4、根据权利要求3所述的一种菱镁复合材料井盖的生产工艺，其特征在于：在步骤(3)中加入粉碎后的高温炉渣。
5、根据权利要求4所述的一种菱镁复合材料井盖的生产工艺，其特征在于：氧化镁、粉煤灰的平均粒度在150目以下，高温炉渣的平均粒度在40目以下。
6、根据权利要求3所述的一种菱镁复合材料井盖的生产工艺，其特征在于：步骤(2)中配制的卤水应放置24小时后，并清除底部的残渣。
7、根据权利要求3所述的一种菱镁复合材料井盖的生产工艺，其特征在于：竹筋骨架在卤水中浸泡6小时以上。
8、根据权利要求3所述的一种菱镁复合材料井盖的生产工艺，其特征在于：稻壳粉可以用锯末代替。
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