CN1292132C

CN1292132C - 一种加强型复合井盖及其制备方法

Info

Publication number: CN1292132C
Application number: CN 02129098
Authority: CN
Inventors: 李顶忠
Original assignee: XIAMEN YIYUAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Xiamen Yiyuan Technology Development Co., Ltd.
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: CN1397691A

Abstract

本发明公开了一种加强型复合井盖及其制备方法，主要解决现有复合型井盖的承载能力低、刚度及抗老化性能差的问题，其目的是提供一种改进结构，使其抗压强度和刚度、防老化性能提高且使用寿命长的复合井盖。采用方案如下：由表层、加强层与底层成型的复合井盖，其加强层由充满填充料的多行交错排列且带有支撑座的方格形加强筋组成，其支撑座与加强筋为球墨铸铁一体浇铸成型，其填充料以花岗岩黑石子为主料与树脂等混合而成。其制备方法包括表层成型；粘合复合层放置加强筋；配料搅拌；注满加强层；振动成型、底层成型，二次固化。其承载能力和刚度达到并超过井盖的国标，可完全替代铸铁井盖，并可满足重型、普通型、轻型井盖最高承载能力的要求。

Description

一种加强型复合井盖及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种加强型复合井盖及其制备方法，其加强型复合井盖适用于城市道路各种地下管道和公路上的各种窨井。

背景技术：

传统的窨井用井盖多为铸铁井盖，其造价高，表面易生锈断裂；又由于井盖为整体铸铁构成，铸铁具有回收利用价值，可再生利用，因而经常丢失，由于井盖丢失造成井口无覆盖物，严重影响了过往车辆及行人的安全，以至常有交通及行人伤亡事故的发生。为此，近年来，采用不同的复合材料代替铸铁制造井盖的研究应用发展较快，较好的解决了井盖丢失的问题；但现行的复合材料井盖，多数仍以不同结构的钢材作骨架，内部结构各种各样，其井盖的抗压强度及刚度较低，承载能力差，使用寿命短，不耐用；中国专利CN2423321公开了一种聚乙烯复合材料井盖，该产品利用工业废渣粉煤灰及废弃塑料作为主要复合料与井字形的钢筋骨架固结制成，该产品使工业废弃物综合利用，起到较好的社会效益，解决了丢失问题，也在一定程度内提高井盖的强度，但仍未达到现行国家标准所规定的承载能力、刚度及防老化等性能指标，同时井字形加强筋制备的井盖，其抗压、抗弯强度较低，受到外力作用后易折断，使用寿命不长。

发明内容：

本发明所要解决的是现有复合型井盖的承载能力低、刚度及抗老化性能差的问题，其目的在于提供一种能使成本降低、使用寿命延长且适用于重型井盖承载要求的加强型复合井盖。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种加强型复合井盖，包括表层、加强层与底层，加强层由充满填充料且带有支撑座的方格形加强筋组成，其特征在于：加强筋多行交错排列与支撑座为球墨铸铁一体浇铸，加强筋底侧与底层平行粘接；支撑座为下宽上窄的梯形状，其宽边垂直于加强筋上侧，其窄边通过一复合层与表层连接。

上述的复合井盖，其特点为：所述的加强层填充料由花岗岩黑石子料、石英砂、氧化硅粉与一缩乙二醇改性邻苯型树脂配制而成，其重量百分比为：花岗岩黑石子料30～70％；石英砂5～20％；氧化硅粉5～20％与一缩乙二醇改性邻苯型树脂10～30％。

上述的复合井盖，其特点为：所述球墨铸铁采用铁素体QT450-10或珠光体QT500-7。

上述的复合井盖，其特点为：所述表层由一缩乙二醇改性邻苯型树脂自然成型，所述复合层与所述底层分别为多层浸渍一缩乙二醇改性邻苯型树脂的玻璃布叠加组成；玻璃布为3～5层。

本发明的另一个目的是提供一种上述加强型复合井盖的制备方法，其特点为：采用如下步骤：

(1)配制填充料：将花岗岩黑石子料、石英砂、氧化硅粉与一缩乙二醇改性邻苯型树脂配制成填充料，其配比为(重量百分比)：花岗岩黑石子料30～70％；石英砂5～20％；氧化硅粉5～20％与树脂10～30％；其中花岗岩黑石子料由多种粒径的石子、石英砂与氧化硅粉单独配成，其配比(重量百分比)为：粒径0.5cm20～45％，0.3cm 8～22％，0.2cm 6～18％，石英砂6～15％，氧化硅粉5～25％。

(2)将上述配制好的填充料设入搅拌机内搅拌均匀；

(3)在设定的模具中抛光施蜡，形成蜡层后喷涂加有色浆与微量固化剂与促进剂的一缩乙二醇改性邻苯型树脂，自然凝固，成型表层；

(4)在表层上铺设3～5层经一缩乙二醇改性邻苯型树脂胶液喷涂的玻璃布，自然凝固为复合层；将球墨铸铁一体成型的加强筋放置模具中与复合层粘接；其球墨铸铁优先选用铁素体T450-10或珠光体QT500-7。

(5)将搅拌均匀的填充料浇入加强筋的孔洞内，随模具送入振动台经1640次/分频率至少振动3分钟，使加强筋与密实成型的填充料粘结为一体；

(6)在上述成型为一体的坯料上，铺设3～5层经一缩乙二醇改性邻苯型树脂胶液喷涂的玻璃布，自然凝固为底层，然后放置室温下自然固化24小时；

(7)成型产品脱模或者带模送入高温固化炉，经二次固化成型；其固化温度为60～98℃，固化时间5～6小时。

上述的制备方法，其特点为：所述步骤(4)与步骤(6)中的一缩乙二醇改性邻苯型树脂，喷涂于玻璃布层与层之间，使其自然粘合为层状。

综上所述，本发明采用球墨铸铁一体浇铸成型的多行交错排列且带有支撑座的方格形加强筋作井盖的加强层，其球墨铸铁选用耐冲击、抗压抗折及耐磨性能高且价格适中的铁素体T450-10或珠光体QT500-7；采用花岗岩黑石子为主料作填充物，利用花岗岩黑石子粒径的差异，大、中、小混合，发挥石子对空隙的填充能力，通过机械振动，将其与石英砂、氧化硅粉、树脂等混合密实固化，其加强筋上下层分别铺设由3～5层玻璃布与一缩乙二醇改性邻苯型树脂叠加的复合层和底层，在复合层上再覆有加色浆与微量固化剂与促进剂的混合树脂，自然凝固成型的表层，经过自然固化与高温的二次固化成型，最终制备成加强型复合井盖。

因此，本发明具有如下优点：由于采用球墨铸铁作井盖的加强筋，由花岗岩黑石子为主料混合物的填充料成型的复合井盖，成本低，且代替了可再生、再利用的铸铁井盖，使偷盗井盖失去了偷的价值，从而解决了井盖被偷的问题，较好地避免了因井盖丢失造成的事故，其社会效益明显。

本发明采用了特殊结构的芯层，有效的提高了井盖的承载能力，经国家建筑工程质量监督检测中心检测，本实用新型的承载能力符合中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T121-2000的规定；重型井盖的荷载达到并超过240KN，无裂缝，其最高荷载可达到500KN；普通型井盖的荷载达到并超过100KN，无裂缝；巴氏硬度达到54；压缩强度达到383Mpa，耐酸耐碱性能均超过目前的国家标准值，可完全替代铸铁井盖，并可满足重型、普通型、轻型井盖最高承载能力的要求。

本发明与铸铁井盖相比：降低材料成本10％。

本发明制作的井盖表层，加入了色浆，其色浆可为三原色，也可为其组合色，根据各种不同建筑、建设工程的实际需要，生产出不同颜色的窨井盖；如红色应用于消防窨井；黄色应用于煤气、天然气及暖气管道窨井；蓝色应用于电信、电缆、光缆、电话线窨井；绿色应用于小区、绿化地、雨水、电力窨井；灰色应用于水泥道路、水泥广场窨井；黑色应用于柏油公路窨井等场合。

目前的彩色井盖可涉及的应用领域包括消防、人行道、煤气、天然气、暖气；地下电缆、光缆、有线电视管道、电信；小区、绿化地、污水、雨水、电力；柏油路、水泥道路以及水泥铺设的广场等各种特殊用途的窨井上，困采用特定颜色用于特定井盖上，同时井盖上设有窨井地下管道的用途标志，具有明显的警示作用，方便特种工作人员的识别；同时彩色井盖与油漆涂覆的井盖最大的不同，是其色泽鲜艳，不易掉色、褪色；形象美观大方，易冲洗，铺在城市公路和公园、小区中，可美化环境，装饰街道；同时具有良好的抗压、抗弯、耐腐蚀、耐气候老化、使用寿命长等优点。

附图说明：

图1为本发明内部加强层结构示意图，

图2为本发明的结构层状截面示意图。

具体实施方式：

如图1所示：本发明加强型复合井盖的内部加强层由充满了混合料4的球墨铸铁加强筋3组成，其加强筋3为多行交错排列且带有支撑座的方格形结构。

如图2所示：本发明加强型复合井盖由表层1、复合层2、球墨铸铁加强筋3、混合料4、底层5及底表层6组成，其表层1覆着在复合层2上，球墨铸铁加强筋3内充满了混合料4，底层5包覆在混合料4之上，底表层6履着在底层5上。

实施例一：

如图1、图2所示，上述加强型复合井盖的制备方法如下：

第一步：配制填充料：将花岗岩黑石子料、石英砂、氧化硅粉与树脂按重量百分比配制，其配比为：花岗岩黑石子料50％；石英砂15％；氧化硅粉10％与一缩乙二醇改性邻苯型树脂25％；其中花岗岩黑石子料由多种粒径的石子、与石英砂和氧化硅粉配成，其配比(重量百分比)为：粒径0.5cm 30％，0.3cm 20％，0.2cm 16％，石英砂10％，氧化硅粉24％。

第二步：将填充料投入搅拌机内搅拌均匀；

第三步：在设定的模具中抛光施蜡，形成蜡层后喷涂加有少量色浆与微量固化剂与促进剂的一缩乙二醇改性邻苯型树脂，自然凝固，成型表层；

第四步：在表层上铺设玻璃布与一缩乙二醇改性邻苯型树脂胶液成型为复合层；将球墨铸铁一体成型的加强筋放置模具中与复合层粘接；复合层铺设有3层玻璃布，每层均喷涂有一缩乙二醇改性邻苯型树脂，使其自然粘合。

第五步：将填充料浇入加强筋的孔洞内，随模具送入振动台经1640次/分频率至少振动3分钟，使加强筋与密实成型的填充料粘结为一体；

第六步：在上述成型为一体的坯料上，铺设3层经一缩乙二醇改性邻苯型树脂胶液喷涂的玻璃布，使其自然粘合成型底层；放置在室温下自然固化24小时后形成底表层；

第七步：成型产品脱模送入高温固化炉，经二次固化成型，其固化温度为80℃，固化时间6小时。

实施例二：

如图1、图2所示，上述加强型复合井盖的制备方法如下：

第一步：配制填充料：将花岗岩黑石子料、石英砂、氧化硅粉与树脂按重量百分比配制，其配比为：花岗岩黑石子料60％；石英砂6％；氧化硅粉14％与树脂20％；其中花岗岩黑石子料由多种粒径的石子、石英砂与氧化硅粉配成，其配比(重量百分比)为：粒径0.5cm 40％，0.3cm 15％，0.2cm 10％，石英砂15％，氧化硅粉20％；所述树脂采用一缩乙二醇改性邻苯型树脂。

第二步：将填充料投入搅拌机内搅拌均匀；

第四步：在表层上铺设玻璃布与一缩乙二醇改性邻苯型树脂胶液成型为复合层；将球墨铸铁一体成型的加强筋放置模具中与复合层粘接；复合层铺设有4层玻璃布，每层均喷涂有一缩乙二醇改性邻苯型树脂，使其自然粘合。

第七步：成型产品带模送入高温固化炉，经二次固化成型，其固化温度为70℃，固化时间5小时。

为了达到本发明的目的，本发明所述加强型复合井盖中所用的球墨铸铁优选用具有良好的耐磨、耐冲击性能，抗压抗折性能高且价格适中的铁素体T450-10或珠光体QT500-7。

Claims

1.一种加强型复合井盖，包括表层、加强层与底层，加强层由充满填充料且带有支撑座的方格形加强筋组成，其特征在于：加强筋多行交错排列与支撑座为球墨铸铁一体浇铸，加强筋底侧与底层平行粘接；支撑座为下宽上窄的梯形状，其宽边垂直于加强筋上侧，其窄边通过一复合层与表层连接。

2.根据权利要求1所述的加强型复合井盖，其特征在于：所述的加强层填充料由花岗岩黑石子料、石英砂、氧化硅粉与一缩乙二醇改性邻苯型树脂配制而成，其重量百分比为：花岗岩黑石子料30～70％；石英砂5～20％；氧化硅粉5～20％与一缩乙二醇改性邻苯型树脂10～30％。

3.根据权利要求1所述的加强型复合井盖，其特征在于：所述球墨铸铁采用铁素体QT450-10或珠光体QT500-7。

4.根据权利要求1或2所述的加强型复合井盖，其特征在于：所述表层由一缩乙二醇改性邻苯型树脂自然成型，所述复合层与所述底层分别为多层浸渍一缩乙二醇改性邻苯型树脂的玻璃布叠加组成；玻璃布为3～5层。

5.如权利要求1所述的加强型复合井盖的制备方法，其特征在于：采用如下步骤：

(1)配制填充料；

(2)将填充料投入搅拌机内搅拌均匀；

(3)在设定的模具中抛光施蜡，形成蜡层后喷涂加有色浆与微量固化剂与促进剂的一缩乙二醇改性邻苯型树脂胶液，自然凝固，成型表层；

(4)在表层上铺设玻璃布与树脂胶液成型为复合层；将球墨铸铁一体成型的加强筋放置模具中与复合层粘接；

(5)将填充料浇入加强筋的孔洞内，随模具送入振动台经1640次/分频率至少振动3分钟，使加强筋与密实成型的填充料粘结为一体；

(6)在上述一体成型的坯体上铺设玻璃布与树脂胶液成型为底层，放置室温下自然固化24小时；

(7)成型产品脱模或带模送入高温固化炉，经二次固化成型，其固化温度为60～98℃，固化时间5～6小时。

6.根据权利要求5所述的制备方法：其特征在于：所述步骤(1)是将花岗岩黑石子料、石英砂、氧化硅粉与一缩乙二醇改性邻苯型树脂配制成填充料，其重量百分比为：花岗岩黑石子料30～70％；石英砂5～20％；氧化硅粉5～20％与一缩乙二醇改性邻苯型树脂10～30％。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述花岗岩黑石子料由石子、石英砂与氧化硅粉配成，其重量百分比为：石子粒径0.5cm 20～45％，石子粒径0.3cm 8～22％，石子粒径0.2cm 6～18％，石英砂6～15％，氧化硅粉5～25％。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)与步骤(6)中的玻璃布为3～5层，所述树脂为一缩乙二醇改性邻苯型树脂，所述树脂喷涂于所述玻璃布的层与层之间，自然粘合。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述墨铸球铁为铁素体T450-10或珠光体QT500-7。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中成型产品带模送入高温固化炉二次成型。

11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的色浆为三原色或其复合色。