CN109371911B - 一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法领域。本发明的目的是为了解决现有的缓冲防撞结构吸能效果不明显和防撞效果不佳的问题。本发明的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法为：一、将催化剂DMP‑30与聚醚多元醇混合，然后再利用胶头滴管滴入DABCO‑33lv催化剂，得到白料混合料备用；二、取聚异氰酸酯、白料混合料和水泥混合，匀速搅拌并控制温度不变，同时加入到定型模具内，然后定型得到具有多个等间距第三通孔的发泡混凝土板；三、将步骤二制备的混凝土板与安装板、基土层、金属网格结构、弹簧和固定板等结构按顺序组装即可得到本发明的发泡混凝土缓冲防撞结构。

Description

一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法领域。

背景技术

混凝土，简称为“砼”：是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水可含外加剂和掺合料按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

防撞装置的设计需要根据桥墩的自身抗撞能力、桥墩的外形、车辆吨位或者船舶的类型、碰撞速度，碰撞能量等因素进行综合考虑。在桥墩防撞设施设计中，上述要求一般很难全部达到，加之桥墩结构的不同及其周围环境的差异，每个装置的形态与工作方式差别很大，造就了众多的装置形式，但从根本上说，其基本原理都是基于能量吸收和动量缓冲机理来保护桥墩的。

综合考察现有装置的材料选择和结构设计策略，可发现在选材上，明显受到传统设计思想的束缚，多以高强度材料为研究重点，因此造就了虽然从某种意义上保护了桥墩，但防撞装置与撞击物皆损伤，尤其是撞击物损伤特别严重，主要是由桥墩防撞装置的刚度太大，变形性能太差，吸能不足。还有一些人试图利用橡胶等柔性物进行结构优化来减轻撞击后结构的损害，但这些物体多半用于缓冲体上，具有一定弹性，吸能效果不明显，防撞效果不佳，而且易风化、老化、磨损。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的缓冲防撞结构吸能效果不明显和防撞效果不佳的问题，而提供一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法。

为达到本发明的目的，本发明的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法按以下步骤进行：

S1、白料混合料的配制：将催化剂DMP-30与聚醚多元醇混合，然后以滴液的方式加入DABCO-33lv催化剂，经机械混合得到白料混合料备用；

S2、发泡混凝土的制备：取聚异氰酸酯、白料混合料和水泥混合，匀速搅拌并控制温度不变，制得发泡混凝土备用；

S3、发泡混凝土缓冲防撞结构的制备：将安装板通过预埋的杆件或螺钉穿过第一通孔固定在基土层上，然后将弹簧插入并固定到金属网格结构的第二通孔内，同时将所述发泡混凝土加入到具有金属网格结构和弹簧的定型模具内，然后经定型固化得到具有多个等间距第三通孔的发泡混凝土板，将金属板一侧的插块插到发泡混凝土板上的第三通孔内进行固定，将弹簧一端的一个固定板固定在插块的一侧，然后再将航道灯的一端插到安装槽内进行安装。

优选地，在步骤S3中所述安装板上设有四个第一通孔与基土层上设有的四个盲孔连接，第一通孔内贯穿设有锚杆，锚杆的一端延伸至对应的盲孔内。

优选地，在步骤S3中所述航道灯的一周侧壁上固定有橡胶垫，所述金属板的一侧等间距设有多个安装槽，所述航道灯的一端延伸至安装槽内，且橡胶垫抵触在安装槽内一周侧壁上。

优选地，在步骤S1中所述催化剂DMP-30与聚醚多元醇的质量比为1：(5-15)，以滴液的方式加入催化剂DABCO-33lv，催化剂DABCO-33lv的剂量为每5g聚醚多元醇与催化剂DMP-30的混合物中加入30-35滴。

优选地，发泡混凝土的制备原材料不经过烘干操作，所述聚异氰酸酯、白料混合料和水泥的质量比分别为1：(0.8-1.4)：(1.5-3.5)。

优选地，在步骤S1中所述聚异氰酸酯、白料混合料和水泥的质量比分别为1：1：(1.5-3.5)。

优选地，在步骤S3中所述金属板的一侧与发泡混凝土连接，所述金属板的另一侧等间距设有多个航道灯。

优选地，在步骤S3中所述第二通孔和第三通孔至少为六个，所述金属板为波浪形金属板，在外力作用下能够发生弹性形变并吸收能量。

优选地，在步骤S3中所述金属板采用碳素钢材质制成，所述金属板表面积大于发泡混凝土板，且包裹所述发泡混凝土板。

优选地，在步骤S3中所述金属网格结构的数量为4-6个。

本发明相对于现有技术的优点：

1、通过本发明提供的方法制备的发泡混凝土结构发泡均匀能够有效地降低撞击力度，通过弹簧、铁线网和固定板之间的配合，解决了防撞结构防护性差的问题，利用弹簧的复位功能，能有效地对聚氨酯发泡混凝土板进行减震，延长了聚氨酯发泡混凝土板的使用寿命。

2、采用聚氨酯发泡水泥结构层填充钢板内部，壁厚值沿桥墩径向由外向内等梯度减小，且聚氨酯发泡水泥结构层可吸收撞击能量，施工方便，能够有效的缓冲撞击作用并吸收大部分撞击能量，大幅度减少桥墩损伤，受撞击后变形大，吸能效果明显。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出来了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构示意图；

图2为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构的外部结构示意图；

图3为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构金属板的结构示意图；

图4为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构聚氨酯发泡混凝土板的结构示意图；

图5为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构铁丝网的结构图；

图6为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构弹簧的结构示意图；

图7为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构安装板的俯视图；

图8为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构航道灯的安装状态图；

图9为本发明所制备的发泡混凝土缓冲防撞结构航道灯的结构示意图。

图中：1弹簧、2航道灯、3金属板、4锚杆、5基土层、6安装板、7聚氨酯发泡混凝土板、8铁丝网、9固定板、10第一通孔、11放置槽、12第二通孔、13第三通孔、14安装槽、15橡胶垫、16插块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制权利要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步的定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了更便于描述本发明和简化描述，而并不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等除非另有明确的规定和限定，该术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义的理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1至图9，本发明实施例提供了的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法按以下步骤进行：

S1、白料混合料的配制：将催化剂DMP-30与聚醚多元醇混合，然后以滴液的方式加入DABCO-33lv催化剂，经机械混合得到白料混合料备用；

S2、发泡混凝土的制备：取聚异氰酸酯、白料混合料和水泥混合，匀速搅拌并控制温度不变，制得发泡混凝土备用；

S3、发泡混凝土缓冲防撞结构的制备：将安装板6通过预埋的杆件或螺钉穿过第一通孔10固定在基土层5上，然后将弹簧1插入并固定到金属网格结构8的第二通孔12内，同时将所述发泡混凝土加入到具有金属网格结构8和弹簧1的定型模具内，然后经定型固化得到具有多个等间距第三通孔13的发泡混凝土板7，将金属板3一侧的插块插到发泡混凝土板7上的第三通孔13内进行固定，将弹簧1一端的一个固定板9固定在插块16的一侧，然后再将航道灯2的一端插到安装槽14内进行安装。

其中，在步骤S3中所述安装板6上设有四个第一通孔10与基土层5上设有的四个盲孔连接，第一通孔10内贯穿设有锚杆4，锚杆4的一端延伸至对应的盲孔内，方便固定和拆卸，提高固定和拆卸的效率，节省时间。

请参阅图1、图2、图8和图9，本发明实施例提供的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，与前述实施方式不同的是，在步骤S3中所述航道灯2的一周侧壁上固定有橡胶垫15，所述金属板3的一侧等间距设有多个安装槽14，所述航道灯2的一端延伸至安装槽14内，且橡胶垫15抵触在安装槽14内一周侧壁上，利用橡胶垫15将航道灯2和安装槽14之间的空隙进行堵塞，提高了航道灯2的稳定性。

第二实施例

本发明实施例提供的另发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法与第一实施例不同的是，在步骤S1中所述催化剂DMP-30与聚醚多元醇的质量比为1：(5-15)，以滴液的方式加入催化剂DABCO-33lv，催化剂DABCO-33lv的剂量为每5g聚醚多元醇与催化剂DMP-30的混合物中加入30-35滴。

第三实施例

本发明实施例提供的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法与第一实施例和第二实施例不同的是，发泡混凝土的制备原材料不经过烘干操作，所述聚异氰酸酯、白料混合料和水泥的质量比分别为1：(0.8-1.4)：(1.5-3.5)。

其中，在步骤S1中所述聚异氰酸酯、白料混合料和水泥的质量比分别为1：1：(1.5-3.5)。

请参阅图1、图2、图8和图9，在步骤S3中所述金属板3的一侧与发泡混凝土连接，所述金属板3的另一侧等间距设有多个航道灯2。

第四实施例

请参阅图4和图5，本发明实施例提供的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，与第一实施例至第三实施例中任一具体实施方式不同的是，在步骤S3中所述第二通孔12和第三通孔13至少为六个，所述金属板为波浪形金属板，在外力作用下能够发生弹性形变并吸收能量。

第五实施例

请参阅图3和图8，本发明实施例提供的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法。所述的发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，与第一实施例至第四实施例中任一具体实施方式不同的是，在步骤S3中所述金属板3采用碳素钢材质制成，所述金属板3表面积大于发泡混凝土板7，且包裹所述发泡混凝土板7。

其中，在步骤S3中所述金属网格结构8的数量为4-6个。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式和实施例仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：该制备方法按以下步骤进行：

S1、白料混合料的配制：将催化剂DMP-30与聚醚多元醇混合，然后以滴液的方式加入DABCO-33lv催化剂，经机械混合得到白料混合料备用；

S2、发泡混凝土的制备：取聚异氰酸酯、白料混合料和水泥混合，匀速搅拌并控制温度不变，制得发泡混凝土备用；

S3、发泡混凝土缓冲防撞结构的制备：将安装板(6)通过预埋的杆件或螺钉穿过第一通孔(10)固定在基土层(5)上，然后将弹簧(1)插入并固定到金属网格结构(8)的第二通孔(12)内，同时将所述发泡混凝土加入到具有金属网格结构(8)和弹簧(1)的定型模具内，然后经定型固化得到具有多个等间距第三通孔(13)的发泡混凝土板(7)，将金属板(3)一侧的插块插到发泡混凝土板(7)上的第三通孔(13)内进行固定，将弹簧(1)一端的一个固定板(9)固定在插块(16)的一侧，然后再将航道灯(2)的一端插到安装槽(14)内进行安装，所述安装槽(14)位于所述金属板(3)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S3中所述安装板(6)上设有四个第一通孔(10)与基土层(5)上设有的四个盲孔连接，第一通孔(10)内贯穿设有锚杆(4)，锚杆(4)的一端延伸至对应的盲孔内。

3.根据权利要求1所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S3中所述航道灯(2)的一周侧壁上固定有橡胶垫(15)，所述金属板(3)的一侧等间距设有多个安装槽(14)，所述航道灯(2)的一端延伸至安装槽(14)内，且橡胶垫(15)抵触在安装槽(14)内一周侧壁上。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S1中所述催化剂DMP-30与聚醚多元醇的质量比为1：(5-15)，以滴液的方式加入催化剂DABCO-33lv，催化剂DABCO-33lv的剂量为每5g聚醚多元醇与催化剂DMP-30的混合物中加入30-35滴。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：发泡混凝土的制备原材料不经过烘干操作，所述聚异氰酸酯、白料混合料和水泥的质量比分别为1：(0.8-1.4)：(1.5-3.5)。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S1中所述聚异氰酸酯、白料混合料和水泥的质量比分别为1：1：(1.5-3.5)。

7.根据权利要求6所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S3中所述金属板(3)的一侧与发泡混凝土连接，所述金属板(3)的另一侧等间距设有多个航道灯(2)。

8.根据权利要求6所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S3中所述第二通孔(12)和第三通孔(13)至少为六个，所述金属板为波浪形金属板。

9.根据权利要求1所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S3中所述金属板(3)采用碳素钢材质制成，所述金属板(3)表面积大于发泡混凝土板(7)，且包裹所述发泡混凝土板(7)。

10.根据权利要求1所述的一种发泡混凝土缓冲防撞结构的制备方法，其特征在于：在步骤S3中所述金属网格结构(8)的数量为4-6个。

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