CN107119603B - 一种玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述玄武岩纤维增强热固性树脂基复合材料高速公路护栏，在现有标准金属护栏结构的基础上，利用所述的玄武岩纤维增强热固性树脂基复合材料，采用拉挤工艺予以制备，全面解决了现有钢护栏防腐性能差、结构强度差的问题，有效降低了护栏的维护成本，同时降低了钢材的用量，环境友好；并且在现有标准钢质护栏外形结构的基础上，将立柱和防阻块设置为立体网化加强筋的结构的方式，大幅度提高了复合材料结构的刚强度，有效增加了所述护栏组件的抗冲击性能；本发明所述的玄武岩纤维增强热固性树脂基复合材料高速公路护栏外形结构按照现有标准结构外形予以制备，可实现与现有钢护栏的无障碍替换，有效降低了材料的浪费和操作的繁琐。

Description

一种玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏及其制备方法
技术领域
本发明属于高速公路护栏复合材料化及轻量化技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强复合材料及其制备的高速公路护栏。
背景技术
传统的高速公路护栏的主要类型有钢板护栏和混凝土护栏。其中，混凝土护栏的特点是造价与养护费用相对较低，但外观较差、自重较重，其最大的缺点是防护安全较差；混凝土护栏一般存在两大安全隐患，一是在一定的碰撞条件下，失控车辆会爬上、超过或外侧倾翻过护栏，二是当车速较高、车体中心较低时，失控车辆会在护栏内侧翻车，危害较大；而且由于混凝土难于回收利用，易造成混凝土污染。因此，当前我国的高质量的高速公路通常采用钢板护栏安装，主要为二波形或三波形的钢制护栏。钢板护栏的特点是造型美观、视线诱导效果好，但缺点是制作耗能大、重量重、安装费事、造价高、不便于维修，以及养护费用高，同时为了防腐其表面需要刷上防锈漆，尤其是在沿海地区，钢制护栏易受海洋气候的侵蚀，使用寿命大大缩短，特别是冬天下雪后需要撒盐的高速公路，其路侧及路中央的钢制护栏更易被腐蚀，不仅必须适时更换，维修费用高，而且易于出交通事故，另外，钢制护栏的使用占用了大量的钢材，钢材加工能耗高，污染严重，不利于环保。
纤维增强树脂基复合材料即是在此基础上发展起来的替代钢制护栏的新型产品，并欧美等发达国家已有广泛的应用。纤维增强树脂基复合材料制作的高速公路护栏具有刚强度高、比重轻的优势，可大幅度改善高速公路护栏的防冲击性能，有助于减少乘员和车辆的撞击损伤；同时，树脂基纤维复合材料制备的护栏还具有耐腐蚀的特性，长期使用也不用维护，可大幅度减少护栏的后期维护成本，且使用寿命是钢护栏的两倍甚至更长，全寿命成本低于钢护栏。但现有纤维增强树脂基复合材料中，很多只能采用模压方法制备，其并非连续生产的方法，使得加工成本较高，且加工效率低，难于大规模使用；虽然个别复合材料也可以采用拉挤成型可连续化生产，但耐冲击性能却不够理想，无法实现钢质高速公路护栏的全面替代。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种由拉挤工艺制备的玄武岩纤维增强热固性树脂基复合材料高速公路护栏，以解决现有技术中钢质护栏结构强度低、耐腐蚀性差的问题，并可大量节约钢材的用量。
为解决上述技术问题，本发明所述的高速公路护栏用玄武岩纤维增强复合材料，所述复合材料是以玄武岩纤维材料作为增强材料，以热固性树脂作为基体材料，经拉挤工艺一体化制得。
所述玄武岩纤维材料包括连续玄武岩纤维无捻纱、玄武岩纤维织物、玄武岩纤维短切毡和/或玄武岩纤维表面毡；
所述热固性树脂包括不饱和树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂或酚醛树脂。
以所述复合材料的质量计，所述玄武岩纤维材料的质量含量为30％-80％。
所述复合材料中还可以根据需要添加固化剂、促进剂、防老剂、抗氧剂和/或紫外线吸收剂；所述固化剂根据所选树脂不同包括过氧化叔丁酯、过氧化苯甲酰、潜伏型胺类固化剂、PAPI、六次亚甲基四胺；所述促进剂包括N,N-二甲基苯胺；所述防老剂包括防老剂A、防老剂D、防老剂H、防老剂AW、防老剂RD；所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂168；所述紫外吸收剂包括紫外线吸收剂UV325、UV9或UV10。
本发明还公开了所述的高速公路护栏用玄武岩纤维增强复合材料用于制备高速公路护栏的用途。
本发明还公开了一种玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏，所述护栏构件包括波形梁板和立柱，所述波形梁板和立柱之间设有防阻块，所述立柱与所述防阻块之间通过金属连接件与所述波形梁板相连接；所述波形梁板、立柱和/或防阻块由所述的玄武岩纤维增强复合材料制得，并采用拉挤工艺一体成型制备。
优选的，所述玄武岩纤维材料为以武岩纤维无捻纱为内芯，以玄武岩纤维短切毡包裹于所述玄武岩纤维无捻纱外层，以玄武岩纤维席纹织物包裹于所述玄武岩纤维短切毡外层，并以玄武岩纤维表面毡包覆于最外层形成的多层纤维材料。
更优的，用于制备所述波形梁板的所述玄武岩纤维无捻纱为900-1600根，用于制备所述立柱的所述玄武岩纤维无捻纱为2500-3500根，用于制备所述防阻块的所述玄武岩纤维无捻纱为2800-3800根；
所述玄武岩纤维短切毡的面密度为200-600g/m2；
所述玄武岩纤维席纹织物的面密度为200-600g/m2；
所述玄武岩纤维的表面毡的面密度为50g/m2。
最优的，所述立柱为标准件立柱结构，并在其内部设置有同轴的立柱加强板形成双层圆管结构，所述双层圆管之间均布设置有立柱加强筋。
并优选所述立柱加强板的厚度在5-15mm之间，双层圆管厚度在5-20mm之间。
所述立柱加强筋的数量为3条、6条或12条，所述立柱加强筋间的角度为120度、60度或30度。
最优的，所述防阻块为标准件防阻块结构，并在其内部设置有同轴的防阻块加强板形成双层空心管结构，所述双层空心管之间均布设置有防阻块加强筋。
所述防阻块加强筋的数量为3条、6条或12条，所述防阻块加强筋间的角度为120度、60度或30度。
本发明还公开了一种制备所述的玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏的方法，包括如下步骤：
(1)取与所述波形梁板、立柱以及防阻块相适配的模具，并分别固定在拉挤设备处；
(2)按照所述波形梁板、立柱以及防阻块的材料要求，取选定量的玄武岩纤维材料拉入所述模具中；
(3)将选定量的热固性树脂加入树脂槽，并将所述玄武岩纤维材料浸入所述热固性树脂中；
(4)当模具温度达到设定温度后，开启牵引机，拉动带有树脂的增强材料进入模具中，并固化；
(5)启动光敏性自动裁切机，按照设定的长度分别裁切制得所述波形梁板、立柱和防阻块；
(6)采用金属标准件将所述波形梁板、立柱和防阻块组合成所需的高速护栏总成结构。
优选的，所述步骤(3)中，所述热固性树脂中还添加有固化剂、促进剂、防老剂和/或抗氧剂。
本发明所述的玄武岩纤维增强热固性树脂基复合材料，以连续玄武岩纤维无捻纱、玄武岩纤维表面毡、玄武岩纤维短切毡、玄武岩纤维织物为增强材料，以改性增韧热固性树脂为基体材料，利用玄武岩纤维的高强度和改性增韧热固性树脂基体的高韧性，使得所述复合材料不仅具有较好的结构强度和抗冲击性能，同时借助于复合材料可设计性强的优势，使得所述复合材料可以通过拉挤工艺予以连续制备所需成品，实现了高效率低成本生产，满足复合材料高速公路护栏的大批量生产。
本发明所述高速公路护栏，在与现有标准护栏接口尺寸保持一致的基础上，利用所述的玄武岩纤维增强热固性复合材料予以制备，全面解决了现有钢护栏防腐性能差的问题，同时有效降低了维护和材料成本；本发明所述复合材料高速公路护栏结构可实现与现有钢护栏的无障碍替换，有效降低了材料的浪费和操作的繁琐。
本发明所述复合材料高速公路护栏，在现有标准护栏外形结构的基础上，以在其内部加设加强构件的方式，有效提高了复合材料的刚度，弥补了复合材料刚度欠缺的问题，满足并超过了金属护栏组件的抗冲击性能，负载实验显示，本发明所述材料和结构的护栏，相比于现有钢护栏组件，其抗冲击性能大幅提高，完全可满足高速公路护栏的性能需要。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1为本发明所述高速公路护栏的总成结构示意图；
图2为本发明所述的高速公路护栏的波形梁板的剖面结构示意图；
图3为本发明所述的高速公路护栏的立柱的剖面结构示意图；
图4为本发明所述的高速公路护栏的防阻块的剖面结构示意图；
图5为本发明所述的高速公路护栏波形梁板的各种玄武岩纤维的分布图；
图6为本发明所述的高速公路护栏立柱的各种玄武岩纤维的分布图；
图7为本发明所述的高速公路护栏立柱的受力变形图；
图8为现有技术中钢护栏立柱的受力变形图；
图中附图标记表示为：1-波形梁板，2-立柱，3-防阻块，4-连接件，5-紧固件，6-立柱加强筋，7-防阻块加强板，8-防阻块加强筋，9-立柱加强板，10-玄武岩纤维无捻纱，11-玄武岩纤维短切毡，12-玄武岩纤维织物，13-玄武岩纤维表面毡。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的高速公路护栏标准件结构(按照GB/T 31439.1-2015中规定结构和参数)，所述护栏包括波形梁板1和立柱2，所述波形梁板1和立柱2之间设有防阻块3，所述立柱2与所述防阻块3之间通过连接件4与所述波形梁板1相连接，相邻两组单元的护栏之间首尾通过紧固件5固定连接，中间部分通过螺栓固定。
本实施例中所述波形梁板1(如图2)、立柱2(如图3)、防阻块3(如图4)均是在现有标准结构件的基础上进行的优化设计，所述波形梁板1、立柱2、防阻块3的外形形状、结构及各结构参数均为按照现有技术GB/T31439.1-2015中规定的各项结构及参数予以制备，可与现有钢护栏实现无障碍替换及连接固定。
为了进一步加强所述护栏的防撞强度，本发明对标准件的所述立柱2的结构进一步予以优化，如图3所示的立柱2结构，所述立柱2为空心圆管结构(直径Φ140mm)，其内部设置有立柱加强板9，所述立柱加强板9是与所述立柱2为同心圆结构的环状板结构(优选直径Φ50mm)，与所述立柱2共同形成空心的双层圆管结构。优选所述立柱加强板的厚度在5-15mm之间，双层圆管厚度在5-20mm之间。所述立柱加强板9与所述立柱2的双层圆管之间还设置有立柱加强筋6，所述立柱加强筋6沿沿所述立柱2的圆管周向呈均匀分布，并优选设置为3、6或12个，所述立柱加强筋6间的角度为120度、60度或30度。
为了进一步加强所述护栏的防撞强度，本发明对标准件的所述防阻块3的结构也进一步予以优化，如图4所示的防阻块结构，所述防阻块3为与所述立柱2相适配的空心管结构，其内部设置有同轴的环状的防阻块加强板7(优选直径Φ50mm)形成双层空心管结构，且所述防阻块加强板7与所述防阻块3之间的双层空心管之间设置有若干防阻块加强筋8，并沿所述防阻块3的周向呈均匀分布，优选所述防阻块加强筋8为3、6或12个，所述防阻块加强筋间的角度为120度、60度或30度。
本实施例所述拉挤纤维增强复合材料以玄武岩纤维材料作为增强材料，以热固性乙烯基酯树脂作为基体，经复合固化并拉挤制得，所述玄武岩纤维材料与所述热固性树脂的质量比为50％：50％。
同时，所述复合材料中还添加固化剂过氧化苯甲酰、促进剂N,N-二甲基苯胺，防老剂A、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV325，所述热固性乙烯基酯树脂：固化剂：促进剂：防老剂：抗氧剂：紫外线吸收剂为100:3-5:0.1:1:1:0.8。
本实施例按照如下方法制备所述高速公路护栏，具体包括如下步骤：
(1)按照上述波形梁板1、立柱2和防阻块3的结构，制得相应适配的模具，并分别固定在拉挤设备处；
(2)取选定量的玄武岩纤维材料首先穿入预定型模具中，再拉入所述模具中，具体包括：
所述波形梁板1的制备为：取1100根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，并采用面密度为400g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱的外层，再取面密度为300g/m2的玄武岩纤维席纹拉挤织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；
所述立柱2的制备为：取3000根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为400g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为300g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
所述防阻块3的制备为：取3400根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为400g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为300g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
(3)将选定量的树脂与固化剂、促进剂、防老剂、抗氧剂、紫外线吸收剂，按配比称量混合均匀加入树脂槽，并将上述所有的玄武岩增强材料浸入树脂中；
(4)控制所述模具温度分别为：前段135℃、二段180℃、三段175℃、四段145℃；当模具温度达到设定温度后，开启牵引机，匀速拉动带有树脂的增强材料进入模具中，并固化；
(5)开动光敏性自动裁切机，按照预先设定的长度分别裁切波形梁板1、立柱2和防阻块3；
(6)按照GB/T 31439.1-2015中规定，采用金属标准件将所述波形梁板1、立柱2和防阻块3组合成所需高速护栏总成结构。
本实施例制得的所述立柱2和防阻块3的各种玄武岩纤维的分布图分别如图5和6所示，图中玄武岩纤维无捻纱10，玄武岩纤维短切毡11，玄武岩纤维织物12以玄武岩纤维表面毡13呈现均匀的分布和排列。
实施例2
本实施例所述高速公路护栏的结构与实施例1相同。
本实施例所述玄武岩纤维增强复合材料是以与实施例1相同的玄武岩纤维材料作为增强材料，以热固性环氧树脂作为基体，经复合固化并拉挤制得，所述玄武岩纤维材料与所述热固性树脂的质量比为30％:70％。
同时，所述复合材料中还添加固化剂为潜伏型胺类固化剂，防老剂D、抗氧剂264、紫外线吸收剂UV9，所述热固性环氧树脂：固化剂：防老剂：抗氧剂：紫外线吸收剂质量比为100:3-5:1:1:0.8。
本实施例所述高速公路护栏结构中，所述波形梁板1、立柱2和防阻块3均由所述玄武岩纤维增强复合材料制成，其制备方法与实施例1相同，具体包括如下步骤：
(1)按照所述波形梁板1、立柱2和防阻块3的结构，制得相应适配的模具，并分别固定在拉挤设备处；
(2)取选定量的玄武岩纤维材料首先传入预定型模具中，再拉入所述模具中，具体包括：
所述波形梁板1的制备为：取900根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，并采用面密度为200g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱的外层，再取面密度为200g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；
所述立柱2的制备为：取2500根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为600g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为600g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
所述防阻块3的制备为：取3800根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为600g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为200g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
(3)将选定量的树脂与固化剂、防老剂、抗氧剂、紫外线吸收剂，按配比称量混合均匀加入树脂槽，并将上述所有的玄武岩增强材料浸入树脂中；
(4)控制所述模具温度分别为：前段130℃、二段170℃、三段175℃、四段135℃；当模具温度达到设定温度后，开启牵引机，匀速拉动带有树脂的增强材料进入模具中，并固化；
(5)开动光敏性自动裁切机，按照预先设定的长度分别裁切波形梁板1、立柱2和防阻块3；
(6)按照GB/T 31439.1-2015中规定，采用金属标准件将所述波形梁板1、立柱2和防阻块3组合成所需高速护栏总成结构。
实施例3
本实施例所述高速公路护栏的结构与实施例1相同。
本实施例所述玄武岩纤维增强复合材料以与实施例1相同的玄武岩纤维材料作为增强材料，以热固性酚醛树脂作为基体，经复合固化并拉挤制得，所述玄武岩纤维材料与所述热固性树脂的质量比为80％:20％。
同时，所述复合材料中还添加固化剂六次亚甲基四胺、防老剂H、抗氧剂168、紫外线吸收剂UV10，所述热固性酚醛树脂:固化剂:防老剂:抗氧剂:紫外线吸收剂的质量比为100:5-10:1:1:0.8。
本实施例所述高速公路护栏结构中，所述波形梁板1、立柱2和防阻块3均由所述玄武岩纤维增强复合材料制成，其制备方法与实施例1相同，具体包括如下步骤：
(1)按照所述波形梁板1、立柱2和防阻块3的结构，制得相应适配的模具，并分别固定在拉挤设备处；
(2)取选定量的玄武岩纤维材料首先传入预定型模具中，再拉入所述模具中，具体包括：
所述波形梁板1的制备为：取1500根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，并采用面密度为400g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱的外层，再取面密度为600g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；
所述立柱2的制备为：取3000根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为400g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为200g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
所述防阻块3的制备为：取3200根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为400g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为200g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度60g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
(3)将选定量的树脂与固化剂、防老剂、抗氧剂、紫外线吸收剂，按配比称量混合均匀加入树脂槽，并将上述所有的玄武岩增强材料浸入树脂中；
(4)控制所述模具温度分别为：前段150℃、二段180℃、三段210℃、四段170℃；当模具温度达到设定温度后，开启牵引机，匀速拉动带有树脂的增强材料进入模具中，并固化；
(5)开动光敏性自动裁切机，按照预先设定的长度分别裁切波形梁板1、立柱2和防阻块3；
(6)按照GB/T 31439.1-2015中规定，采用金属标准件将所述波形梁板1、立柱2和防阻块3组合成所需高速护栏总成结构。
实施例4
本实施例所述高速公路护栏的结构与实施例1相同。
本实施例所述玄武岩纤维增强复合材料以与实施例1相同的玄武岩纤维材料作为增强材料，以热固性聚氨酯树脂作为基体，经复合固化并拉挤制得，所述玄武岩纤维材料与所述热固性树脂的质量比为50％：50％。
同时，所述复合材料中还添加固化剂PAPI，防老剂RD、抗氧剂1076、紫外线吸收剂UV325，所述热固性聚氨酯树脂：固化剂：防老剂：抗氧剂：紫外线吸收剂的质量比为100:25-35:1:1:1。
本实施例所述高速公路护栏结构中，所述波形梁板1、立柱2和防阻块3均由所述玄武岩纤维增强复合材料制成，其制备方法与实施例1相同，具体包括如下步骤：
(1)按照所述波形梁板1、立柱2和防阻块3的结构，制得相应适配的模具，并分别固定在拉挤设备处；
(2)取选定量的玄武岩纤维材料首先传入预定型模具中，再拉入所述模具中，具体包括：
所述波形梁板1的制备为：取1600根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，并采用面密度为600g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱的外层，再取面密度为600g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；
所述立柱2的制备为：取3500根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为400g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为400g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
所述防阻块3的制备为：取2800根玄武岩纤维无捻纱拉入所述模具中，采用面密度为200g/m2的玄武岩短切毡上下各一层包裹于玄武岩纤维无捻纱外层，再取面密度为600g/m2的玄武岩纤维席纹织物上下各一层包裹于玄武岩短切毡外层，最外层以面密度50g/m2的玄武岩纤维表面毡包覆，并一起拉入模具中；其中每一个空间短切毡和席纹织物保持一整块，每一个空间均使用短切毡和席纹织物；
(3)将选定量的树脂与固化剂、防老剂、抗氧剂、紫外线吸收剂，按配比称量混合均匀加入树脂槽，并将上述所有的玄武岩增强材料浸入树脂中；
(4)控制所述模具温度分别为：前段105℃、二段135℃、三段145℃、四段125℃；当模具温度达到设定温度后，开启牵引机，匀速拉动带有树脂的增强材料进入模具中，并固化；
(5)开动光敏性自动裁切机，按照预先设定的长度分别裁切波形梁板1、立柱2和防阻块3；
(6)按照GB/T 31439.1-2015中规定，采用金属标准件将所述波形梁板1、立柱2和防阻块3组合成所需高速护栏总成结构。
实验例
取实施例1中制备得到的立柱结构(如图3所示)，和现有技术中GB/T31439.1-2015中规定的钢护栏立柱，采用Ansys有限元分析软件对受力变形情况测试，在相同载荷条件下，二者在受相同的栽荷情况下的变形情况分别如图7、8所示。按照JTG/T F83-01-2004高速公路护栏安全性能评价标准，进行碰撞试验，通过国家实验室认证。可见，本发明制得的所述立柱其形变极小几不可见，而现有技术中标准钢护栏立柱则发生了极大的形变。
可见，本发明所述高速公路护栏，在现有标准结构护栏结构的基础上，在其内部空心结构中加设加强构件，使得所述立柱和防阻块的抗冲击性能进一步增强；所述高速公路护栏均采用本发明制得的玄武岩纤维增强复合材料并利用拉挤工艺制成，不仅防撞性能明显优于现有技术钢护栏结构的抗冲击性能，而且所述复合材料防腐性能极佳，可全面替代现有钢结构护栏。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏，其特征在于，所述护栏构件包括波形梁板（1）和立柱（2），所述波形梁板（1）和立柱（2）之间设有防阻块（3），所述立柱（2）与所述防阻块（3）之间通过金属连接件（4）与所述波形梁板（1）相连接；所述波形梁板（1）、立柱（2）和防阻块（3）由高速公路护栏用玄武岩纤维增强复合材料制得，并采用拉挤工艺一体成型制备；
所述复合材料是以玄武岩纤维材料作为增强材料，以热固性树脂作为基体材料，经拉挤工艺一体化制得；
所述玄武岩纤维材料包括连续玄武岩纤维无捻纱、玄武岩纤维织物、玄武岩纤维短切毡和玄武岩纤维表面毡；
所述热固性树脂包括不饱和树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂或酚醛树脂；
以所述复合材料的质量计，所述玄武岩纤维材料的质量含量为30%-80%；
所述玄武岩纤维材料为以玄武岩纤维无捻纱为内芯，以玄武岩纤维短切毡包裹于所述玄武岩纤维无捻纱外层，以玄武岩纤维织物包裹于所述玄武岩纤维短切毡外层，并以玄武岩纤维表面毡包覆于最外层形成的多层纤维材料；用于制备所述波形梁板（1）的所述玄武岩纤维无捻纱为900-1600根，用于制备所述立柱（2）的所述玄武岩纤维无捻纱为2500-3500根，用于制备所述防阻块（3）的所述玄武岩纤维无捻纱为2800-3800根；
所述玄武岩纤维短切毡的面密度为200-600g/m2；
所述玄武岩纤维席纹织物的面密度为200-600g/m2；
所述玄武岩纤维的表面毡的面密度为50g/m2。
2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏，其特征在于，所述立柱（2）为标准件立柱结构，并在其内部设置有同轴的立柱加强板（9）形成双层圆管结构，所述双层圆管之间均布设置有立柱加强筋（6）。
3.根据权利要求1或2所述的玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏，其特征在于，所述防阻块（3）为标准件防阻块结构，并在其内部设置有同轴的防阻块加强板（7）形成双层空心管结构，所述双层空心管之间均布设置有防阻块加强筋（8）。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的玄武岩纤维增强复合材料高速公路护栏的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）取与所述波形梁板（1）、立柱（2）以及防阻块（3）相适配的模具，并分别固定在拉挤设备处；
（2）按照所述波形梁板（1）、立柱（2）以及防阻块（3）的材料要求，取选定量的玄武岩纤维材料拉入所述模具中；
（3）将选定量的热固性树脂加入树脂槽，并将所述玄武岩纤维材料浸入所述热固性树脂中；
（4）当模具温度达到设定温度后，开启牵引机，拉动带有树脂的增强材料进入模具中，并固化；
（5）启动光敏性自动裁切机，按照设定的长度分别裁切制得所述波形梁板（1）、立柱（2）和防阻块（3）；
（6）采用金属标准件将所述波形梁板（1）、立柱（2）和防阻块（3）组合成所需的高速护栏总成结构。
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