CN113529751A - 一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基坑回填领域,尤其涉及一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法。该方法包括以下步骤:a)将胶结剂A料、胶结剂B料和黑金砂进行混合,得到黑金砂混合料;所述胶结剂A料包括:环氧树脂40~60%、沥青20~30%、碳酸钙10~20%和烷基酚0~30%;所述胶结剂B料包括:合成树脂30~60%、烷基酚30~60%和二乙撑三胺10~30%;b)将所述黑金砂混合料摊铺到安装了无线充电线圈的基坑中,整平,压实,养护,完成基坑回填。本发明将特定胶结剂和骨料混合后作为汽车无线充电线圈基坑的回填材料,能够保障安装有无线充电线圈的基坑回填后具有良好的稳定性和支撑性,且该方法施工工艺简单,便捷高效。
Description
技术领域
本发明属于基坑回填领域,尤其涉及一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法。
背景技术
新能源在世界各地都得到了广泛的重视,新能源应用的一个重要场合就是电动汽车,电动汽车使用电能而非汽油,不会排放污染大气的有害气体,并且电能相对燃料油来说价格更为低廉,在如今能源颇为紧张的形势下,电动汽车具有广阔的发展前景。
目前电动汽车主要以电池为储能器件,为电机提供能量,因此当电池放电到临界点时,就需要重新补充电量,即需要对电池重新充电;目前电动汽车充电的方式有两种:一是有线充电,二是无线充电。
对于在路面上实现无线充电,需要将无线充电的线圈预埋入路面中,因此会涉及到在路面上挖设基坑和基坑回填,而目前还没有便捷可靠的无线充电线圈基坑回填方案。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法,该方法能够保障安装有无线充电线圈的基坑回填后具有良好的稳定性和支撑性,且该方法可在常温下实施,施工工艺简单,便捷高效。
本发明提供了一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法,包括以下步骤:
a)将胶结剂A料、胶结剂B料和黑金砂进行混合,得到黑金砂混合料;
所述胶结剂A料的成分包括:环氧树脂40~60wt%、沥青20~30wt%、碳酸钙10~20wt%和烷基酚0~30wt%;
所述胶结剂B料的成分包括:合成树脂30~60wt%、烷基酚30~60wt%和二乙撑三胺10~30wt%;
b)将所述黑金砂混合料摊铺到安装了无线充电线圈的基坑中,整平,压实,养护,完成基坑回填。
优选的,所述环氧树脂的CAS号为25068-38-6;所述合成树脂为液态石油树脂;所述烷基酚为壬基酚。
优选的,所述胶结剂A料的20℃比重为1.5~1.65;所述胶结剂A料的25℃粘度为8000~12000cps。
优选的,所述胶结剂B料的20℃比重为0.99~1.02;所述胶结剂B料的25℃粘度为1000~1500cps。
优选的,所述胶结剂A料和胶结剂B料的质量比为(1~2):1。
优选的,所述黑金砂的粒径为8~10目。
优选的,所述胶结剂A料和胶结剂B料合计量与黑金砂的质量比为1:(4~8)。
优选的,步骤b)具体包括:
b1)基坑开挖完成后,进行基底处理和整平;
b2)在完成步骤b1)处理的基坑底部铺筑所述黑金砂混合料,整平,养护,得到黑金砂基底层;
b3)在所述黑金砂基底层上安装动态无线充电线圈,并在所述黑金砂基底层上未安装动态无线充电线圈的区域铺装玻璃纤维格栅;所述动态无线充电线圈的安装和所述玻璃纤维格栅的铺装没有顺序限定;
b4)将所述黑金砂混合料摊铺到完成步骤b3)处理的基坑中,整平,压实,养护,完成基坑回填。
优选的,步骤b1)中,所述基底处理的具体步骤包括:
在基坑的底部涂刷沥青透层油或胶结剂;在基坑的内侧原沥青路面的坑壁部分涂刷界面剂、胶结剂或沥青粘层油;
所述胶结剂包括所述胶结剂A料和胶结剂B料。
优选的,步骤b3)中,所述玻璃纤维格栅的的抗压强度≥10MPa。
与现有技术相比,本发明提供了一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法。本发明提供的回填方法包括以下步骤:a)将胶结剂A料、胶结剂B料和黑金砂进行混合,得到黑金砂混合料;所述胶结剂A料的成分包括:环氧树脂40~60wt%、沥青20~30wt%、碳酸钙10~20wt%和烷基酚0~30wt%;所述胶结剂B料的成分包括:合成树脂30~60wt%、烷基酚30~60wt%和二乙撑三胺10~30wt%;b)将所述黑金砂混合料摊铺到安装了无线充电线圈的基坑中,整平,压实,养护,完成基坑回填。本发明将特定胶结剂和骨料混合后作为汽车无线充电线圈基坑的回填材料,能够保障安装有无线充电线圈的基坑回填后具有良好的稳定性和支撑性,且该方法施工工艺简单,便捷高效。更具体来说,本发明提供的方法具有以下优点:
1)胶结剂和骨料按比例混合后的黑金砂混合料呈蜂窝状,此结构在抗拉、抗剪、分散应力的作用中效果显著;且黑金砂混合料兼具胶结剂的粘接力和骨料的嵌挤力,从而保证承载力、刚度、稳定性。
2)所采用的骨料硬度高,粒径均匀、合适,对动态无线充电线圈支撑性、包裹性强、出现离析情况极少,有利于无线充电线圈在基坑里的固定,避免无线充电线圈在坑内发生沉降、偏移。
3)所用胶结剂属于冷拌型胶结剂,因此可常温拌合,施工条件要求低,对施工成本和工期有利。
4)小规模施工更加灵活,大规模施工可采用沥青路面铺装工艺和机械,技术成熟,施工便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的玻璃纤维格栅的数码照片;
图2是本发明实施例提供的抗压强度测试件的数码照片;
图3是本发明实施例提供的铺装玻璃纤维格栅和安装动态无线充电线圈后的基坑结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明提供了一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法,包括以下步骤:
a)将胶结剂和黑金砂进行混合,得到黑金砂混合料;
b)将所述黑金砂混合料摊铺到安装了无线充电线圈的基坑中,压实,完成基坑回填。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述胶结剂属于冷拌型胶结剂,由胶结剂A料和胶结剂B料组成;其中,A料为主剂,B料为固化剂,A料和B料在使用前不掺混,使用时再混合到一起。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述胶结剂A料的成分包括:环氧树脂40~60wt%、沥青20~30wt%、碳酸钙10~20wt%和烷基酚0~30wt%。其中,所述环氧树脂优选为CAS号为25068-38-6的环氧树脂,所述环氧树脂在胶结剂A料中的含量具体可为40wt%、42wt%、45wt%、47wt%、50wt%、52wt%、55wt%、57wt%或60wt%;所述沥青的CAS号为8052-42-4,所述沥青的标号包括但不限于90A,所述沥青在胶结剂A料中的含量具体可为20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%或30wt%;所述碳酸钙的CAS号为1317-65-3,所述碳酸钙在胶结剂A料中的含量具体可为10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%或20wt%;所述烷基酚优选为壬基酚(CAS号25154-52-3),所述烷基酚在胶结剂A料中的含量具体可为0wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%或30wt%。在本发明中,所述胶结剂A料的20℃比重优选为1.5~1.65,具体可为1.5、1.52、1.55、1.57、1.6、1.62或1.65;所述胶结剂A料的25℃粘度优选为8000~12000cps,具体可为8000cps、8500cps、9000cps、9500cps、10000cps、10500cps、11000cps、11500cps或12000cps。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述胶结剂B料的成分包括:合成树脂30~60wt%、烷基酚30~60wt%和二乙撑三胺10~30wt%。其中,所述合成树脂优选为液态石油树脂;所述合成树脂在胶结剂B料中的含量具体可为30wt%、32wt%、35wt%、37wt%、40wt%、42wt%、45wt%、47wt%、50wt%、52wt%、55wt%、57wt%或60wt%;所述烷基酚优选为壬基酚(CAS号25154-52-3),所述烷基酚在胶结剂B料中的含量具体可为30wt%、32wt%、35wt%、37wt%、40wt%、42wt%、45wt%、47wt%、50wt%、52wt%、55wt%、57wt%或60wt%;所述二乙撑三胺的CAS号为111-40-0,所述二乙撑三胺在胶结剂B料中的含量具体可为10wt%、12wt%、15wt%、17wt%、20wt%、23wt%、25wt%、27wt%或30wt%。在本发明中,所述胶结剂B料的20℃比重优选为0.99~1.02,具体可为0.99、1、1.01或1.02;所述胶结剂B料的25℃粘度优选为1000~1500cps,具体可为1000cps、1050cps、1100cps、1150cps、1200cps、1250cps、1300cps、1350cps、1400cps、1450cps或1500cps。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述胶结剂A料和胶结剂B料的质量比优选为(1~2):1,具体可为1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1,最优为2:1。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述黑金砂为骨料;所述黑金砂的粒径优选为8~10目;所述黑金砂的干燥抗压性优选≥100MPa;所述黑金砂的吸水率优选≤0.6%。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述黑金砂与所述胶结剂A料和胶结剂B料合计质量的比为(4~8):1,具体可为4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1或8:1,最优选为6:1。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,由于所述胶结剂属于冷拌型胶结剂,因此进行物料混合时无需额外进行加热;所述混合的温度优选为15~35℃,具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃;所述混合的时间优选为1~10min,具体可为1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述混合的具体过程优选包括:a1)先将胶结剂A料和胶结剂B料进行混合,得到胶结混料;a2)然后将所述胶结混料与黑金砂进行混合,得到黑金砂混合料。其中,步骤a1)和步骤a2)中的混合时间独立地优选为2~5min,更优选为2~3min。
在本发明提供的回填方法中,步骤a)中,所述混合的设备可采用水泥混凝土翻滚式搅拌机。
在本发明提供的回填方法中,步骤b)具体包括:
b1)基坑开挖完成后,进行基底处理和整平;
b2)在完成步骤b1)处理的基坑底部铺筑所述黑金砂混合料,整平,养护,得到黑金砂基底层;
b3)在所述黑金砂基底层上安装动态无线充电线圈,并在所述黑金砂基底层上未安装动态无线充电线圈的区域铺装玻璃纤维格栅;
b4)将所述黑金砂混合料摊铺到完成步骤b3)处理的基坑中,整平,压实,养护,完成基坑回填。
在本发明提供的回填方法中,步骤b1)中,所述基底处理的具体步骤包括:在基坑的底部涂刷沥青透层油或胶结剂;在基坑的内侧原沥青路面的坑壁部分涂刷界面剂、胶结剂或沥青粘层油;所述胶结剂优选包括所述胶结剂A料和胶结剂B料。
在本发明提供的回填方法中,步骤b2)中,所述黑金砂混合料的铺筑厚度优选为1~5cm,具体可为1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm或5cm;所述养护的温度为15~35℃,具体可为15℃、20℃、25℃、30℃或35℃;所述养护的时间优选为1~8h,具体可为1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h或8h。
在本发明提供的回填方法中,步骤b3)中,所述玻璃纤维格栅的的抗压强度≥10MPa;所述动态无线充电线圈的安装和所述玻璃纤维格栅的铺装没有顺序限定,既可以先在黑金砂基底层上安装动态无线充电线圈,再在动态无线充电线圈的内侧和外围区域铺装玻璃纤维格栅;也可以,先在黑金砂基底层上铺装玻璃纤维格栅并预留出安装动态无线充电线圈的空间,再在预留区域内安装动态无线充电线圈。
在本发明提供的回填方法中,步骤b4)中,所述养护的时间优选为4~24h,更优选为8~12h。
在本发明提供的回填方法中,由于冷拌型胶结剂的固化是一个不可逆的化学反应过程,所述黑金砂混合料在规定时间内未用完将凝固成团,不能重新使用;因此在步骤b)中,所述黑金砂混合料的摊铺和压实必须在允许的操作时间(初固化时间)内进行。
本发明提供的技术方案将特定胶结剂和骨料混合后作为汽车无线充电线圈基坑的回填材料,能够保障安装有无线充电线圈的基坑回填后具有良好的稳定性和支撑性,且该方法施工工艺简单,便捷高效。更具体来说,本发明提供的技术方案具有以下优点:
1)胶结剂和黑金砂(骨料)按比例混合后的黑金砂混合料呈蜂窝状,此结构在抗拉、抗剪、分散应力的作用中效果显著;且黑金砂混合料兼具胶结剂的粘接力和骨料的嵌挤力,从而保证承载力、刚度、稳定性。
2)所采用的骨料黑金砂硬度高,粒径均匀、合适,对动态无线充电线圈支撑性、包裹性强、出现离析情况极少,有利于无线充电线圈在基坑里的固定,避免无线充电线圈在坑内发生沉降、偏移。
3)所用胶结剂属于冷拌型胶结剂,因此可常温拌合,施工条件要求低,对施工成本和工期有利。
4)小规模施工更加灵活,大规模施工可采用沥青路面铺装工艺和机械,技术成熟,施工便捷。
为更清楚起见,下面通过以下实施例进行详细说明。
在本发明的下述实施例中,所使用的胶结剂为冷拌型环氧沥青混凝土胶结剂,由A/B双组分组成;其中,A料为主料,其成分包括:环氧树脂(CAS号:25068-38-6)50wt%、沥青(CAS号:8052-42-4,标号为90A)25wt%、碳酸钙(CAS号:1317-65-3)15wt%和烷基酚(CAS号:25154-52-3)10wt%,比重为1.60(20℃),粘度为10000cps(25℃);B料为固化剂,其成分包括:合成树脂(液态石油树脂)40wt%、烷基酚(CAS号:25154-52-3)40wt%和二乙撑三胺(CAS号:111-40-0)20wt%,比重为1.02(20℃),粘度为1200cps(25℃);
在本发明的下述实施例中,所使用的骨料为8~10目黑金砂,干燥抗压性≥100MPa,吸水率≤0.6%。
实施例1
A/B料不同用量比条件下的胶结剂性能比较:
将胶结剂A料和胶结剂B料按照不同的质量比进行混合,检测不同A/B组分质量比条件下胶合剂固化后的物理性能,结果如表1所示:
表1不同A/B组分比例的胶结剂固化后物理性能
A/B组分比例: | 2.0:1.0 | 1.5:1.0 | 1.3:1.0 | 1.0:1.0 |
拉伸强度(Mpa): | 18.2 | 6.8 | 4.7 | 2.1 |
伸长率(%): | 73 | 108 | 158 | 230 |
邵氏D硬度: | 60 | 45 | 32 | 10 |
马歇尔稳定度(KN): | 86.3 | 75.5 | 50.6 | 30.1 |
抗车辙动稳度(次/mm): | 无变形 | >70000 | >70000 | 63000 |
通过表1数据可以看出,胶结剂在A/B组分质量比为2:1时固化后的物理性能较为理想。
对A/B组分质量比为2:1时的胶结剂凝胶时间和初固化时间进行测试,结果显示:凝胶时间为25~30min(25℃),初固化时间为100~120min(25℃)。
实施例2
黑金砂混合料填充到玻璃纤维格栅后的抗压强度测试:
将胶结剂A料和B料按照质量比2:1混合,室温条件下充分搅拌2~3分钟;之后按照胶结剂A料和B料合计量与骨料质量比1:6,将混合好的胶结剂与骨料黑金砂混合,室温条件下充分搅拌2~3分钟,得到黑金砂混合料;
将所述黑金砂混合料摊铺填充到如图1所示的玻璃纤维格栅(单格尺寸为120mm×120mm,极限抗压强度14MPa)中,压实至混合料密实度达到96%,待其完全固化后,得到测试件,如图2所示;
对所述测试件进行抗压强度测试,结果显示,该测试件可通过1500kN/0.014m2的压力测试。
实施例3
汽车无线充电线圈基坑的回填施工工艺,具体步骤如下:
1)将胶结剂A料和B料按照质量比2:1混合,室温条件下充分搅拌2~3分钟;之后按照胶结剂A料和B料合计量与骨料质量比1:6,将混合好的胶结剂与骨料混合,室温条件下充分搅拌2~3分钟,得到黑金砂混合料;
2)基坑开挖完成后,进行基底处理和整平;所述基底处理的具体步骤包括:在基坑底部涂刷胶结剂(A料/B料质量比=2:1),起路面层间整体性加强作用;在基坑四边内侧原沥青路面的坑壁部分同样涂刷胶结剂(A料/B料质量比=2:1);
3)在基坑底部铺筑步骤1)制备的黑金砂混合料,铺筑厚度为1~5cm,铺筑后,人工整平,25℃养护4h(若环境温度高,则养护时间缩短);
4)在黑金混合料层上预留出安装动态无线充电线圈的区域,在其余区域铺装玻璃纤维格栅,保证平整;
5)在黑金混合料层的预留区域上安装动态无线充电线圈,并校正位置;
完成玻璃纤维格栅铺装和动态无线充电线圈安装后基坑结构如图3所示,图3是本发明实施例提供的铺装玻璃纤维格栅和安装动态无线充电线圈后的基坑结构示意图,其中,1表示玻璃纤维格栅,2表示动态无线充电线圈;
6)用步骤1)制备的黑金砂混合料回填基坑,回填厚度根据施工技术方案通过试验确定的虚铺厚度摊铺;
7)黑金砂混合料摊铺完成后,人工铺助轻型压实机具按施工方案整平、压实路面,使基坑回填后与原路面齐平;
8)养护8~12小时,24小时后可开放交通。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽车无线充电线圈基坑的回填方法,包括以下步骤:
a)将胶结剂A料、胶结剂B料和黑金砂进行混合,得到黑金砂混合料;
所述胶结剂A料的成分包括:环氧树脂40~60wt%、沥青20~30wt%、碳酸钙10~20wt%和烷基酚0~30wt%;
所述胶结剂B料的成分包括:合成树脂30~60wt%、烷基酚30~60wt%和二乙撑三胺10~30wt%;
b)将所述黑金砂混合料摊铺到安装了无线充电线圈的基坑中,整平,压实,养护,完成基坑回填。
2.根据权利要求1所述的回填方法,其特征在于,所述环氧树脂的CAS号为25068-38-6;所述合成树脂为液态石油树脂;所述烷基酚为壬基酚。
3.根据权利要求1所述的回填方法,其特征在于,所述胶结剂A料的20℃比重为1.5~1.65;所述胶结剂A料的25℃粘度为8000~12000cps。
4.根据权利要求1所述的回填方法,其特征在于,所述胶结剂B料的20℃比重为0.99~1.02;所述胶结剂B料的25℃粘度为1000~1500cps。
5.根据权利要求1所述的回填方法,其特征在于,所述胶结剂A料和胶结剂B料的质量比为(1~2):1。
6.根据权利要求1所述的回填方法,其特征在于,所述黑金砂的粒径为8~10目。
7.根据权利要求1所述的回填方法,其特征在于,所述胶结剂A料和胶结剂B料合计量与黑金砂的质量比为1:(4~8)。
8.根据权利要求1所述的回填方法,其特征在于,步骤b)具体包括:
b1)基坑开挖完成后,进行基底处理和整平;
b2)在完成步骤b1)处理的基坑底部铺筑所述黑金砂混合料,整平,养护,得到黑金砂基底层;
b3)在所述黑金砂基底层上安装动态无线充电线圈,并在所述黑金砂基底层上未安装动态无线充电线圈的区域铺装玻璃纤维格栅;所述动态无线充电线圈的安装和所述玻璃纤维格栅的铺装没有顺序限定;
b4)将所述黑金砂混合料摊铺到完成步骤b3)处理的基坑中,整平,压实,养护,完成基坑回填。
9.根据权利要求8所述的回填方法,其特征在于,步骤b1)中,所述基底处理的具体步骤包括:
在基坑的底部涂刷沥青透层油或胶结剂;在基坑的内侧原沥青路面的坑壁部分涂刷界面剂、胶结剂或沥青粘层油;
所述胶结剂包括所述胶结剂A料和胶结剂B料。
10.根据权利要求8所述的回填方法,其特征在于,步骤b3)中,所述玻璃纤维格栅的的抗压强度≥10MPa。
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