CN106586013A - 机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，旨在提供一种耐水性、阻燃性、溃缩吸能好，使用寿命长的复合式制动单元体。本发明通过下述开始方案予以实现：复合材料保护顶盖由从外向内，各层强度递减，脆性递增的双层或多层热模成型材质组成，它的顶盖外层为纤维交叉角度的玻璃纤维量，含有50％以上的片状模塑料SMC复合材料，顶盖内层为玻璃纤维含量5％～10％偏脆性玻璃纤维增强不饱和聚酯化学增稠了的玻璃纤维模压制成的团状模塑料BMC；在位于复合材料保护顶盖(2)与塑料防水底部托盘塑料防水底部托盘之间的溃缩吸能区域内，填充有具有良好溃缩吸能的泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料构成的泡沬溃缩吸能立方体。
Description
技术领域
本发明型主要涉及一种用于机场跑道末端阻拦或高速公路危险路段拦停制动系统的复合式特性泡沫材料拦阻单元体，特别是用于飞机场以及由该复合式制动单元体组成的床。
背景技术
为了保证飞机的安全着陆，飞机着陆控制问题受到人们越来越多的重视。飞机在自动着陆系统的引导下完成着陆后，或在有突发事件或要求紧急着陆时，由于条件限制要在有限跑道长度下减速制动，就需要使用飞机阻拦器。近四十年来，由于飞机着陆速度和重量的增加，空军机场，特别是前线支援飞机使用的机场，已经修得相当长，一般都在2000米左右，但是仍有不少飞机着陆时冲出跑道，特别是作战飞机终止起飞情况更为严重。西方国家以及使用西方战机的亚洲国家的军用飞机上几乎都加装了拦阻钩，并在跑道上设置了绳网结合的拦阻装置进行应急拦阻。国内外的统计数据均表明，当前，在严重危害民航飞行安全的事故中，飞机在起飞或者降落时冲出跑道位列首位。为此，国际航空组织即将在“国际标准与建议措施”中提高跑道端安全区长度的标准，以减少因为冲出跑道造成的重大飞行安全事故。但是，因为地理或者别的环境因素的制约，很多机场难以满足新的跑道端安全区长度要求，而通过在跑道立而头铺设特性材料拦阻系统(Engineered Material ArrestingSystem，以下简称EMAS)，将可以在不增加安全区长度的情况下，实现与新标准等效的安全保障。该系统是一种铺设在跑道端安全区内的长几十米至一百多米、与跑道同宽、厚几十厘米的泡沫材料拦阻床，利用特性泡沫材料的溃缩吸能特性，在保证机上人员和飞机结构安全的条件下，拦停冲出跑道飞机的设施。按照美国联邦航空局(1^人)出台的咨询通告AC150/5520-22A第9条规定，用于铺装EMAS的材料应满足力学性能、使用安全性和环境耐候性方面的要求，即能提供拦阻飞机所需的吸能特性，使飞机按照预定的方式平稳减速，同时具有防水(或耐水)、阻燃、无毒、耐腐蚀、耐高低温、耐老化、抗风蚀等性能特点，具备长寿命全天候工作能力。同时，考虑到实际应用需求，该材料还应该便于搬运、铺装、维护和更换的特点。为了能缩短拦停距离，美国从上世纪80年代中期开始研究机场的软道面飞机阻拦系统，通过在跑道上附加一层泡沫塑料及其它材料，使飞机通过时阻力矩加大，从而缩短拦停距离。飞机阻拦系统的发展，从西方多数国家应用和发展来看，阻拦系统的阻拦形式主要以索式为主，网索混合式并用；安装形式由固定式为主过渡到移动式阻拦设备的作用也已从单一的应急安全防护装置变为了着陆阻拦设施；从技术性能上看，主要进行高性能大能量通 用型机动式飞机阻拦设备的研制，即从当前乃至未来一段时期飞机阻拦设备发展的重点突出在通用性、机动性、一机多能以及高性能四个方面：(1)加大制动器的吸收能量，使系统能适应更多种类的飞机机型(重量)及更高的撞网速度，在各项指标不超过允许范围的条件下能够缩短每一撞网状况的最短拦停距离，系统设计应使操作人员对各种撞网状况调节更方便。(2)采用车载拖挂式结构，自成系统。最大限度不受机场环境和客观条件限制。进一步提高整机灵活性、机动性，以适应于快速部署、转移，使得系统在最短时间内完成安装、拆卸、运输。(3)网索兼容一机多能。对进一步改善机场抗毁性，缩短飞机再次升空作战准备时间，降低飞机起降消耗都有一定作用。(4)改善制动器的制动效果及系统的控制方法，以改善系统动态特性，使阻拦过程更平稳，阻拦力超调量减小，并提高系统的鲁棒特性及提高系统的纠偏能力。飞机的阻拦装置实际上是一种能量吸收器。飞机的动能必须被阻拦装置转换或是吸收掉，通常这些能量被阻拦装置和周围的环境以热能的形式耗散掉。国际上常用的方式是选用预制的泡沫材料方块，如泡沫混凝土或酚醛泡沫材料，来铺装跑道拦阻系统。水泥混凝土具有较高的抗压强度、较好的耐久性和经济性等特点，但也存在抗拉或抗折强度低、脆性大、耐腐蚀能力不高等缺陷。泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液引入混凝土浆体中，经过合理养护成型，而形成的含有大量细小的封闭气孔，并具有相当强度的混凝土制品。泡沫混凝土是无机材料，不会燃烧，从而具有良好的耐火性。常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200kg/m3，密度为160kg/m3，通常密度等级在300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土，导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间，热阻约为普通混凝土的10-20倍。优点是：具有密度小、质量轻、保温、隔音、抗震等性能，但还存强度偏低、开裂、吸水等缺陷，其中，强度偏低：体积密度为800-859kg/m³；的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低，一般低于2.5MPa，有的甚至不足1.0MPa，而且开孔率偏高：由于泡沫混凝土中存在Na，K，等对气泡的破坏作用，使得其中的气孔多为开孔，开裂、吸水：硬化泡沫混凝土表面开裂，导致吸收大量外来水分。中国专利公开号CN101016203A公开了一种航空跑道压溃型安全拦阻方块，是用55～85份粉煤灰或细纱分别同10～25份生石灰、5～20份水泥、1～8份石膏以及0.3～10份铝粉经化学发泡制备的粉煤灰加气混凝土方块或者砂加气混凝土方块，或由模具成型的带有中空长孔的混凝土方块，方块底部有由加强筋加固的加强层。方块厚度自10～90cm递增，在跑道端部沿跑道方向铺设成厚度和压溃强度均递增的斜坡状安全拦阻跑道，对意外冲出跑道的飞机进行拦阻。
美国专利US 5902068、US6726400也公开了一种由水泥、发泡剂和水用物理发泡工艺加工的泡沫混凝土拦阻方块。美国专利US5885○25、USe971817公开了在泡沫混凝土方块外，再包裹一层水泥薄板材，以保护泡沬混凝土方块避免被飞机发动机尾流破坏。美国专利US7597502、US802l075公开了一种带塑料保护顶盖和底部塑料防水底部托盘的泡沬材料单元块，提高材料的防水性和抗飞机发动机尾流吹袭的能力。但这些材料的环境耐候性均存在缺陷，也未对材料阻燃等使用安全性提出要求，无法保证系统使用安全性和寿命。目前存在的主要问题是：机动性差，安装周期长，费用高：不能实现多机种阻拦：拦停距离不能调整：另外，现役的阻拦设备系统不能自我独立，阻拦后恢复使用时间长，不能实现双向阻拦，性能和价格比不是最优。抗紫外线照射侵蚀、防水及其耐水性、阻燃性、耐冰液腐蚀性很难满足要求。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足之处，本发明提供一种能够抵抗紫外线照射及风沙冰液侵蚀，耐水性、阻燃性、溃缩吸能好，使用寿命长的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，包括矩形或不规则形状的立体结构盒体，矩形立体结构盒体包括复合材料保护顶盖2，塑料防水底部托盘3和四周软体塑胶包裹封装的泡沬溃缩吸能立方体1，其特征在于：所述复合材料保护顶盖2由从外向内，各层强度递减，脆性递增的双层或多层热模成型材质组成，它的顶盖外层为纤维交叉角度为82°玻璃纤维量在50％以上的高强玻璃钢片状模塑料SMC复合材料，顶盖内层7为玻璃纤维含量5％～10％偏脆性玻璃纤维增强不饱和聚酯化学增稠了的玻璃纤维含量在9％～25％之间模压制成的团状模塑料DMC，顶盖表面涂覆有顶部抗老化涂层5；在位于复合材料保护顶盖2与塑料防水底部托盘3塑料防水底部托盘3之间的溃缩吸能区域内，填充有具有良好溃缩吸能的泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料构成的泡沬溃缩吸能立方体1，泡沬溃缩吸能立方体1表面喷涂有防水涂层6。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
能够抵抗紫外线照射及风沙冰液侵蚀，耐水性、阻燃性，使用寿命长。本发明采用由从外向内，各层强度递减，脆性递增的双层或多层热模成型材质组成复合材料保护顶盖2，顶盖外层2采用纤维交叉角度为82°玻璃纤维量在50％以上的高强玻璃钢片状模塑料SMC复合材料，顶盖内层7为玻璃纤维含量5％～10％偏脆性玻璃纤维增强不饱和聚酯化学增稠了的玻璃纤维含量在9％～25％之间模压制成的团状模塑料DMC，顶盖表面涂覆有顶部抗老化涂层5；具有较高的压碎值(抗压强度0.7Mpa，容量0.3T/m3)、阻燃、防水或耐水性能，耐常见油料及防冰液腐蚀，能够抵抗紫外线照射；同时也能够耐燃油、滑油、液压 油和防冰液的腐蚀、飞机发动机尾流及常见风沙的侵蚀。由于SMC材料是优良的耐腐蚀材料，对酸、碱、盐、大部分有机物、海水以及潮湿都有较好的抵抗力，对于微生物的作用也有抵抗的性能，而且耐酸碱、耐腐蚀、抗老化，尺寸稳定、使用时间长、无需特别维护。BMC(DMC的线膨胀系数是(1.3～3.5)×10-5K-1，BMC/DMC的线膨胀系数和钢、铝的很接近，因此可以和其进行复合。比一般的热塑性塑料小，因而使得BMC/DMC具有很高的尺寸稳定性和尺寸精度。BMC/DMC对水、乙醇、脂肪烃、油脂、油具有良好的耐腐蚀性，吸水率低，浸泡一天后绝缘性能仍然很好；热变形温度HDT为200～280，可长期在130温度下使用，耐老化性能很好，在室内可用15～20年，户外暴晒10年后其强度保持率在60％以上。由于SMC材料优越的耐腐蚀性能，其机械性能可以与部分金属材料相媲美，质轻，强度高、防水、耐腐性、不易污染等特点，因此采用SMC复合材料制造的复合式制动单元体，重量轻、比强度高、抗冲击，它的密度约为钢密度的1/4，铝密度的2/3，而强度却很大，弯曲强度及弯曲弹性模量是普通塑料型材的8～10倍。该类SMC系采用尿素改性的乙烯基酯树脂为粘结剂，具有较好的耐腐蚀性能，在玻纤中掺混有轻质特种空心玻璃微珠为填充材制成。这类SMC较普通型SMC比重减小，弯曲强度、抗冲击强度、拉仲强度都较普通SMC有明显提高，能保证在安装时维护人员可以在拦阻装置上行走而不造成损坏。顶盖内层采用玻璃纤维含量5％～10％偏脆性玻璃纤维增强不饱和聚酯化学增稠了的玻璃纤维含量在9％～25％之间模压制成的团状模塑料DMC，以及从外向内，各层强度递减，脆性递增的双层或多层热模成型材质又可以保证当飞机冲入时，能够被机轮整齐地压裂，不对泡沫材料的拦阻特性产生影响。同时，顶盖本身具有良好的抗风蚀和老化能力，在户外自然条件下至少可以保证10年的使用寿命。
溃缩吸能好。本发明在高强度的机轮运动过程中先碰碎了复合材料保护顶盖2，在碰撞的瞬间只有一个破碎，在位于复合材料保护顶盖2与塑料防水底部托盘3之间的溃缩吸能区域内填充具有良好溃缩吸能的泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料构成的泡沬溃缩吸能立方体1，溃缩吸能效减小碰撞时的最大加速度。泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料产生的溃缩吸能的功效，被压得扁扁的，溃缩吸能即起泻力作用，将撞击力分摊到整个复合式制动单元体，减轻局部过大的压强；当撞击力过大，表层的泡沫或塑胶已经破坏而无法将全部力泻掉时，既有“溃缩吸能”的作用，又有刚性的顶着强度，原因就在于：当复合式制动单元体结构开始溃败时，刚度会急剧降低。犹如鸡蛋碰撞的过程中，两个鸡蛋开始碰撞一瞬间，结构都是完好的，刚性都是最大，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败；开始溃败的结构刚度急剧降低，于是，开始溃败就意味着它永远溃败，于是 所有的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了一样。当飞机冲入时，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是刚性较弱的复合式制动单元体不敌机轮的冲击，结构开始溃败，泡沬溃缩吸能立方体碰撞吸能区开始工作，机轮越过碰撞点侵占泡沬溃缩吸能立方体溃缩的空间，结构变形，泡沬溃缩吸能立方体1的结构刚度急剧降低，于是开始不停的“变形、吸能”，溃缩吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，泡沬溃缩吸能立方体1的吸能区溃缩到压扁吸能区不工作。泡沬溃缩吸能立方体1结构一旦开始溃散，刚性消失的越快，吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，最终将承受所有形变，并吸收绝大部分的碰撞能量，结果就是泡沬溃缩吸能立方体1以溃缩式和吸能式吸收了大部分碰撞能量而溃缩变形，钢性强的机轮通过多个复合式拦阻单元体组装而成的阻拦单元装置产生一个相对的减速过程。相对于现有技术，本发明具有较好的缓冲和吸能作用。
本发明利用全无机材料，加入耐火，防水、抗腐复合式特性泡沫材料，顶部有顶部抗老化涂层防水涂层，上方组合有无机抗裂性保护顶盖，下方组合有防水、防腐、高强无机塑料防水底部托盘底板，中间有由水泥石基材料，加入防水、防腐材，按比例配制、搅拌，加入一定量的PPS4及专用发泡胶发泡、切割成型防水、抗酸碱、高压碎值(低容重、高强度)的泡沬溃缩吸能立方体1，将保护顶盖、塑料防水底部托盘底板与之间充填发泡防水材料泡沬溃缩吸能立方体进行粘合而成的组成的立方体复合单元体，又将若干个立方体复合单元体按施工及是使用要求组合而成制动设施，特别耐1100℃高温及耐冻-80℃。该立方体复合单元体在飞机机轮碾压时能够按照一定方式稳定的破碎，从而按设计要求为飞机提供拦阻力，在保证飞机结构和机上人员安全的情况下使飞机快速停止。二单元体顶盖之间喷涂抗裂、耐温、抗老化材料胶合在一起。拦阻单元体不仅具备了EMAS系统所需要溃缩吸能特性，相对于现有技术，还兼具了以下优点：塑料防水底部托盘3内部设有加强筋板31，底部设有叉车槽，便于了生产和安装过程中的搬移。
本发明经泡沬混凝土料浆和/或泡沫玻璃泡沬材料混合搅拌、浇注成型、养护成高抗裂、低抗压、强度，脆而具有韧性玻纤状的泡沬溃缩吸能立方体1。由于泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料中含有大量封闭的细小孔隙，因此具有良好的热工性能，即良好的保温隔热性能，泡沫混凝土的密度较小，密度等级一般为300-1800kg/m3，这是普通泡沬混凝土所不具备的。低弹减震，泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。防水性好，现浇泡沫混凝土吸水率较低，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能。耐久性能与主体单元寿命相同，耐热度高。泡沫混凝土由于是水泥无机材料，耐热可达500℃以上，不存在热分解， 因而使用寿命更长，不会造成保温失效。绿色环保，无毒无害。泡沫混凝土不含任何有毒成份，发泡剂及各种外加剂均没有挥发性有害物质，有利于室内环境。强度比聚苯乙烯泡沫塑料好。聚苯乙烯泡沫塑料的抗压强度，只有0.02～0.03MPa，而200～300㎏/m3泡沫混凝土抗压强度为0.6～0.8MPa，抗压性更好。使用成本更低。200～300㎏/m3泡沫混凝土的总成本却只有100元左右，具有明显的经济优势。没有接缝，减少了接缝所造成的热损失。
附图说明
图1是本发明机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体的构造示意图。
图中：1泡沬溃缩吸能立方体，2复合材料保护顶盖，3塑料防水底部托盘，4底面，5顶部抗老化涂层，6防水涂层，高强材料外层，24脆性材料内层。
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，
具体实施方式
参阅图1。在以下描述的实施例中，一种机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，包括矩形或不规则形状的立体结构盒体，矩形立体结构盒体包括复合材料保护顶盖2，塑料防水底部托盘3和四周软体塑胶包裹封装的泡沬溃缩吸能立方体1，其特征在于：所述复合材料保护顶盖2由从外向内，各层强度递减，脆性递增的双层或多层热模成型材质组成，它的顶盖外层为纤维交叉角度为82°玻璃纤维量在50％以上的高强玻璃钢片状模塑料SMC复合材料，顶盖内层7为玻璃纤维含量5％～10％偏脆性玻璃纤维增强不饱和聚酯化学增稠了的玻璃纤维含量在9％～25％之间模压制成的团状模塑料BMC或DMC，顶盖表面涂覆有顶部抗老化涂层5；在位于复合材料保护顶盖2与塑料防水底部托盘3塑料防水底部托盘3之间的溃缩吸能区域内，填充有具有良好溃缩吸能的泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料构成的泡沬溃缩吸能立方体1，泡沬溃缩吸能立方体1表面喷涂有防水涂层6。
所述泡沬溃缩吸能立方体1是长与宽为50cm～150cm，高度一般为20cm～70cm，材料为泡沬混凝土和/或泡沫玻璃等具有良好溃缩吸能特点的材料。该尺寸可便于运输。所述泡沬溃缩吸能立方体1的材料可为一个整体，也可以是多个小块通过一定方式粘结在一起的矩形立方体结构。
复合材料保护顶盖2由便于顶盖与泡沬材料的固定的顶面和侧边组成。侧边的内壁尺寸与所述泡沬溃缩吸能立方体1的长宽尺寸一致，侧边的高度通常为3～5cm，此高度可满足EMAS拦阻床铺设时单元块之间的密封要求。
塑料防水底部托盘3整体具有足够的刚性。塑料防水底部托盘3由40％PS+60％改性PS通过热注成型塑料材料制成的，内部设有加强筋板，底部设有叉车槽，为泡沬材料底部提供防水，供生产、运输和安装时搬运使用，是为单元体生产、泡沬材料生产初期搬运时能提供足够的支撑力和铺设中的搬运提供方便，避免泡沫材料破损。
单元体封装结构4的一端设置在复合材料保护顶盖2上，另一端设置在防水底部塑料防水底部托盘3的底面，从而将复合材料保护顶盖2、泡沬溃缩吸能立方体1和塑料防水底部托盘3连接成一个整体，并且遮挡住泡沬溃缩吸能立方体1，保证顶盖不会因外力随意脱离泡沬材料。单元体封装结构4可以是聚酯纱布等柔软的连接带，一端通过硅胶、树脂类高强度速干胶或尼龙扣均匀粘结在顶盖2侧边的内侧，另一端粘结在塑料底托的底面。在封装完成时，应保证顶盖与泡沬材料完全贴合，且不存在应力集中区，避免后续因应力集中而发生翘曲，影响拦阻床的密封。
所述顶部抗老化涂层5为具有很强粘附性的高分子抗老化涂层，可提高复合材料保护顶盖2的抗紫外线，以抵抗光、氧、风吹雨打的侵蚀，抗风蚀和砂石磨损能力的硅胶涂料。顶部抗老化涂层5可在单元体生产时喷涂，也可在拦阻床使用一段时间后用于修复顶盖使用，解决已铺设拦阻装置出现的顶盖老化问题。所述顶部抗老化涂层5是哑光的，以免因其反光给飞行员造成影响。
所述表面防水涂层6涂覆在泡沬溃缩吸能立方体1侧边的喷涂防水层，该喷涂防水层为混凝土防水剂或抗老化的硅胶涂料，防止拦阻床密封防水失效时泡沫材料吸入水导致其失效。主要解决泡沫材料怕水、怕冻融的问题。
泡沬溃缩吸能立方体1制备，通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，将泡沫剂水溶液制备成泡沫，用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的泡沬混凝土料浆中，并将混凝土料浆泡沫与水泥浆和/或泡沫玻璃泡沬材料均匀混合搅拌。然后经发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型浇注成型、经自然养护成的一种含有大量封闭气孔的高抗裂、低抗压、强度，脆而具有韧性玻纤状的泡沬溃缩吸能立方体1。
玻纤增强不饱和聚酯热固性塑料BMC是一种热固性团状模塑料，其中混合了各种惰性填料、纤维增强材料、催化剂、和颜料，形成一种不饱和聚酯树脂(UPR)，以它为基础的玻璃纤维增强塑料GFRP，在基体树脂中添加苯并三唑类紫外线吸收剂(UVA)、受阻胺HALS光稳定剂和抗氧剂，使树脂稳定化该种材料是由增强体玻璃纤维与基体树脂构成，玻璃纤维是无机物，树脂是有机物，为使二者紧密结合，用于压塑或注塑的胶粘“油灰状”复合材料。团状模塑料BMC通过短纤维进行高度填充和增强，玻璃纤维增强材料占10％至30％。配制的复合材料可精确控制尺寸，阻燃性和抗电痕性良好，具有很高的介电强度、 耐腐蚀性和耐污性，机械性能卓越，收缩性低且色泽稳定。团状模塑料BMC的流动特性和绝缘及阻燃性极好，对于细节和尺寸要求精确的各种应用非常适用。短切玻璃纤维与不饱和聚酯浆料混合而成的团状预浸料。适于采用模压、传递模塑、注塑成型等工艺成型，制得的制品机械性能良好、尺寸稳定性高、表面光洁度好，耐水、耐油、耐蚀性优良，耐热，电性能优良，尤其是耐电弧性可达到190s左右。UPR的老化是从酯键开始引起的一系列复杂的化学反应。研究结果表明，氧化的结果，使酯键断裂，网络结构破坏，释放出的主要分解产物为一氧化碳、二氧化碳，同时伴随着分子交联，材料变黄、脆化。另外，UPR分子中的酯键在使用过程中尤其是与水接触发生水解反应]也是其老化的一个重要因素。1不饱和聚酯树脂GFRP的防老化防止或延缓GFRP的老化，BMC模塑料的制备流程第一步：BMC模塑料按片状模塑料，将树脂、树脂不饱和基体树脂、乙烯基酯、酚醛、三聚氰胺等树脂的配方配成的树脂浆料；采用低收缩剂、固化剂、填料、内脱模剂、玻璃纤维混炼成团状物作为模塑料，采用模压，注射制造的复合材料制品。因无热化阶段，填料含量可较SMC高。玻璃纤维长度-般为6～12mm，玻璃纤维含量为15％～25％。BMC玻璃纤维含量低于SMC，可加入较多的填料，故成本较低填料增多，一般不用增稠剂，再将树脂浆料与短切玻璃纤维(长度约3～25mm)充分混合制得。BMC强度约比SMC低30％。将上述配方中的液体组份和其它助剂先在高速打浆机中充分分散、搅拌制备成糊料；第二步：将配方中的粉体填料投入捏合机中稍加拌和，然后将上述准备好的糊料倒入捏合机中，进行充分的捏合拌和，30～45分完成液～固两相的均匀混合，第三步：将配方中的短切玻纤，在开机状态下撒落在已拌匀的膏体上，5～8分钟强力拌和至玻纤都被膏体包覆浸渍即可，不宜过久而折断玻纤引起降解，第四步：倾倒出料，称重分装入不透气的薄膜包装袋中，口部扎紧，常温下自然熟化3～5天。捏合机可以采用Z形捏合机又称双臂捏合机或sigma桨叶捏合机，桨叶形状可有多种类型，两根桨叶的速比最好无公约数，浆叶外缘与室壁间隙约为5～8mm。制成的泡沬溃缩吸能立方体1压铸成型是介于压制和注塑之间的一种成型方法，又称为传递模塑、压注或注压成型，是将一定量的BMC/DMC模塑料放入加料室进行适当的预热，然后靠柱塞把压铸室内的模塑料快速压入闭合的热模具型腔内，满模后再保压、加热，等制品完全固化定型后，开模取出制品BMC/DMC的配制分为两步：先将树脂、引发剂、着色剂、脱模剂、部分填料等加入高剪切型的搅拌机中搅拌均匀，混合温度达到50度左右，然后再缓慢加入剩余的填料混合搅拌均匀，制得树脂预混浆料；把预混浆料加入Z型铰刀式混料机或者行星式混合机中，加入烘干处理过的短切玻璃纤维，搅拌10～15分钟后倒出团料，用挤出机挤成条状和丸状，烘 干后用聚酯薄膜密封包装，储存备用。
BMC/DMC的压制成型是把一定量的BMC/DMC模塑料加入预热的模具中进行预热，经加压、加热后固化成型，具体流程，将固体模塑料加入预热的钢制模具中，预热温度120～150，比成型温度模温低15～20，预热时间：40～60秒/m，模具成型温度在控制在140～160℃，成型压力14～28MPa，普通制品3.5～7MPa，对制品表面要求高的可用14MPa，→合模，合模速度：50秒内合模完成→充模，模塑料在压力下流动并充满整个型腔→固化：在设定的压力和温度下保持一定时间后充分固化固化时间：制品壁厚3mm的固化时间为3分钟，壁厚6mm的固化时间为4～6分钟，壁厚12mm的固化时间为6～10分钟，设定模温度可调低5～15以便脱模，→开模取出制品，
以泡沫混凝土单元体为例，所述复合式拦阻单元体10的生产方法包括如下几个步骤：
按照本发明所公开的配方及比例，在热注成型机上生产出符合要求的防水底部的塑料防水底部托盘3；
2)将所述的防水底部塑料防水底部托盘3放置在相应的泡沫材料浇筑模具中，并做好接触部位的密封，防止浇筑时材料泄露；
3)将一定量的泡沫混凝土生产原料浇筑到放置在防水底部塑料防水底部托盘3上的模具中，让泡沫混凝土生产原料在模具中发泡成型，经过一定时间的养护和干燥后，按照需要的体积对已经发泡成型的泡沫混凝土进行切割，形成泡沬溃缩吸能立方体1；；
4)对泡沬溃缩吸能立方体1的表面进行喷涂防水涂层6；；
]5)生产尺寸和性能符合要求的保护顶盖2，并将单元体封装结构4的一端粘结在保护顶盖2的侧边内侧；
6)将保护顶盖2安装在泡沬溃缩吸能立方体1的上面，并将封装结构4的另一端粘结在防水底部塑料防水底部托盘3的底面；
7)在封装好的保护顶盖3的上表面喷涂顶部抗老化涂层5。
在实际复合式拦阻单元体生产时，上述部分步骤可并行实施或调整顺序。
本发明还提供一种机场用阻拦装置由上述多个复合式拦阻单元体组装而成，在每两个相邻的复合式拦阻单元体之间均涂有防水用的硅胶涂料。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，包括矩形或不规则形状的立体结构盒体，矩形立体结构盒体包括复合材料保护顶盖(2)，塑料防水底部托盘(3)和四周软体塑胶包裹封装的泡沬溃缩吸能立方体(1)，其特征在于：所述复合材料保护顶盖(2)由从外向内，各层强度递减，脆性递增的双层或多层热模成型材质组成，它的顶盖外层为纤维交叉角度为45°～82°玻璃纤维量，含有50％以上的高强玻璃钢片状模塑料SMC复合材料，顶盖内层(7)为玻璃纤维含量5％～10％偏脆性玻璃纤维增强不饱和聚酯化学增稠了的玻璃纤维含量在9％～25％之间模压制成的团状模塑料BMC或DMC，顶盖表面涂覆有顶部抗老化涂层(5)；在位于复合材料保护顶盖(2)与塑料防水底部托盘(3)塑料防水底部托盘(3)之间的溃缩吸能区域内，填充有具有良好溃缩吸能的泡沬混凝土和/或泡沫玻璃泡沬材料构成的泡沬溃缩吸能立方体(1)，泡沬溃缩吸能立方体(1)表面喷涂有防水涂层(6)。
2.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：塑料防水底部托盘(3)由40％PS+60％改性PS通过热注成型塑料材料制成的，内部设有加强筋板，底部设有叉车槽，为泡沬材料底部提供防水。
3.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：单元体封装结构(4)的一端设置在复合材料保护顶盖(2)上，另一端设置在防水底部塑料防水底部托盘(3)的底面，从而将复合材料保护顶盖(2)、泡沬溃缩吸能立方体(1)和塑料防水底部托盘(3)连接成一个整体，并且遮挡住泡沬溃缩吸能立方体(1)，保证顶盖不会因外力随意脱离泡沬材料。
4.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：单元体封装结构(4)是聚酯纱布等柔软的连接带，一端通过硅胶、树脂类高强度速干胶或尼龙扣均匀粘结在顶盖(2)侧边的内侧，另一端粘结在塑料底托的底面。
5.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：所述表面防水涂层(6)涂覆在泡沬溃缩吸能立方体(1)侧边的喷涂防水层，该喷涂防水层为混凝土防水剂或抗老化的硅胶涂料。
6.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：泡沬溃缩吸能立方体(1)制备，是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，将泡沫剂水溶液制备成泡沫，用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂组成的泡沬混凝土料浆中，并将混凝土料浆泡沫与水泥浆和/或泡沫玻璃泡沬材料均匀混合搅拌；然后经发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型浇注成型、经自然养护成的一种含有大量封闭气孔的高抗裂、低抗压、强度，脆而具有韧性玻纤状的泡沬溃缩吸能立方体。
7.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：BMC模塑料按片状模塑料，将树脂、树脂不饱和基体树脂、乙烯基酯、酚醛和三聚氰胺树脂的配方配成的树脂浆料；采用低收缩剂、固化剂、填料、内脱模剂和玻璃纤维混炼成团状物作为模塑料，采用模压，注射制造的复合材料制品。
8.根据权利要求7所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：将上述配方中的液体组份和其它助剂先在高速打浆机中充分分散、搅拌制备成糊料；再将配方中的粉体填料投入捏合机中稍加拌和，然后将上述准备好的糊料倒入捏合机中，进行充分的捏合拌和，30～45分完成液～固两相的均匀混合；然后将配方中的短切玻纤，在开机状态下撒落在已拌匀的膏体上，5～8分钟强力拌和至玻纤都被膏体包覆浸渍即可，最后倾倒出料，称重分装入不透气的薄膜包装袋中，口部扎紧，常温下自然熟化3～5天，制成的泡沬溃缩吸能立方体(1)。
9.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：BMC/DMC的压制成型是把一定量的BMC/DMC模塑料加入预热的模具中进行预热，经加压、加热后固化成型，具体流程，是将固体模塑料加入预热的钢制模具中，预热温度120℃～150℃，比成型温度模温低15～20，预热时间：40～60秒/m，模具成型温度在控制在140℃～160℃，成型压力14～28MPa，普通制品3.5～7MPa，对制品表面要求高的可用14MPa，→合模，合模速度：50秒内合模完成→充模，模塑料在压力下流动并充满整个型腔→固化：在设定的压力和温度下保持一定时间后充分固化固化时间：制品壁厚3mm的固化时间为3分钟，壁厚6mm的固化时间为4～6分钟，壁厚12mm的固化时间为6～10分钟，设定模温度可调低5～15以便脱模，→开模取出制品。
10.根据权利要求1所述的机场跑道末端道面拦停用复合式制动单元体，其特征在于：所述复合式拦阻单元体制备包括如下步骤：在热注成型机上生产出符合要求的防水底部的塑料防水底部托盘(3)；将防水底部塑料防水底部托盘(3)放置在相应的泡沫材料浇筑模具中；再将泡沫混凝土生产原料浇筑到放置在防水底部塑料防水底部托盘(3)上的模具中，让泡沫混凝土生产原料在模具中发泡成型，经养护和干燥后，按照需要的体积对已经发泡成型的泡沫混凝土进行切割，形成泡沬溃缩吸能立方体(1)；再对泡沬溃缩吸能立方体(1)的表面进行喷涂防水涂层(6)；生产尺寸和性能符合要求的保护顶盖(2)，并将单元体封装结构(4)的一端粘结在保护顶盖(2)的侧边内侧；将保护顶盖(2)安装在泡沬溃缩吸能立方体(1)的上面，并将封装结构(4)的另一端粘结在防水底部塑料防水底部托盘(3)的底面；在封装好的保护顶盖(3)的上表面喷涂顶部抗老化涂层(5)。
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