CN209162641U - 铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板。所述步道板包括钢板和/或钢筋，所述钢板和/或钢筋的上方和下方均各自交替层压有多个聚氨酯发泡树脂层和多个纤维复合层，所述纤维复合层包括纤维毡或其上布置有连续长纤维的纤维毡，且所述纤维复合层中均匀分布有聚氨酯发泡树脂。本实用新型的铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板，具有如下优点：其不仅可以解决目前步道板存在强度低、易开裂等问题，还可以通过发泡，降低材料的成本及步道板的重量。本实用新型的铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的性价比高，综合性能远远高于目前使用的其他材料的步道板。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，尤其涉及一种新型铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板，可作为步道板应用于铁路混凝土桥梁等领域，也可作为一种板材应用于货车车辆、货车、汽车、集装箱等领域，也可作为板材应用于公路、市政、建材等领域。
背景技术
目前，铁路混凝土桥梁附属设施如电缆槽盖板、人行步道板等几乎全部使用钢筋混凝土材料或活性粉末混凝土材料制作而成。活性粉末混凝土板材不仅重量重，施工困难，而且质量稳定性差，强度低。使用5-10年后，需要进行更换，其更换难度大。有部分线路采用树脂基复合材料制作板材进行替代，虽然其有优异的耐腐蚀性能，但其原材料成本高，造价太贵，若将树脂基复合材料做成空心结构，其力学性能大大降低，尤其是螺栓抗拔强度太低，存在安全隐患。并且其表面比较光滑，摩擦系数很小，对工人的检修存在一定的安全隐患。
发明内容
针对目前钢筋混凝土材料、活性粉末混凝土材料以及树脂基复合材料制作的步道板技术上的不足，本实用新型的目的是提供一种新型铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板，其不仅可以解决目前步道板存在强度低、易开裂等问题，还可以通过发泡，降低材料的成本及步道板的重量。本实用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料新型步道板的性价比高，综合性能远远高于目前使用的其他材料的步道板。
本实用新型提供一种铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，包括钢板和/ 或钢筋，所述钢板和/或钢筋的上方和下方均各自交替层压有多个聚氨酯发泡树脂层和多个纤维复合层，所述纤维复合层包括纤维毡或其上布置有连续长纤维的纤维毡，且所述纤维复合层中均匀分布有聚氨酯发泡树脂。
所述钢板和/或钢筋可以设置铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的中间位置、偏上位置或者偏下位置；所述钢板和钢筋可以单独使用也可以共同使用，比如一层钢板一层钢筋交替层压使用。所述钢板和钢筋使用时数量不限，比如需要2mm 钢板，可以使用1层2mm钢板，也可以使用4层0.5mm钢板。
所述其上布置有连续长纤维的纤维毡中的连续长纤维可以均匀布置在纤维毡上也可以不均匀布置在纤维毡上。
所述其上布置有连续长纤维的纤维毡中所述连续长纤维和所述纤维毡可以任意比例混合。
所述连续长纤维和纤维毡的设置方向与所述整体成型纤维增强聚氨酯发泡合成板结构的铺设方向相同，或者所述连续长纤维和纤维毡的设置方向与所述整体成型纤维增强聚氨酯发泡合成板结构的铺设方向相垂直。
进一步地，所述纤维复合层中所述纤维毡或所述其上布置有连续长纤维的纤维毡的质量基于所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的质量为 10wt％-90wt％。
进一步地，所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板进一步包括连续长纤维，其中所述连续长纤维均匀分布在所述聚氨酯发泡树脂层中。
所述连续长纤维的设置方向与所述整体成型纤维增强聚氨酯发泡合成板结构的铺设方向相同，或者所述连续长纤维的设置方向与所述整体成型纤维增强聚氨酯发泡合成板结构的铺设方向相垂直。
进一步地，所述纤维复合层中所述纤维毡或所述其上布置有连续长纤维的纤维毡的质量与所述聚氨酯发泡树脂层中的连续长纤维的质量之和基于所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的质量为10wt％-90wt％。
进一步地，所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的密度为 200kg/m3-8000kg/m3。
所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的密度由所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的重量除以所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的体积所得。
进一步地，所述钢板和/或钢筋的厚度为0.1mm-10mm，所述聚氨酯发泡树脂层的厚度为0.1mm-10mm，且所述纤维复合层的厚度为0.1mm-10mm。
所述钢板和钢筋可以单独使用，也可以共同使用，单独使用的时候所述钢板或者钢筋的厚度为0.1mm-10mm，共同使用的时候，所述钢板和钢筋的总厚度为 0.1mm-10mm。
所述聚氨酯发泡树脂层的厚度等于所述纤维复合层的厚度，或者所述聚氨酯发泡树脂层的厚度大于所述纤维复合层的厚度，或者所述聚氨酯发泡树脂层的厚度小于所述纤维复合层的厚度。
所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的厚度任意可调，宽度任意可调，且长度任意可调。
进一步地，所述纤维毡为缝编毡、轴向布、复合毡和钢帘布中的一种或几种；且所述连续长纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维和钢纤维中的一种或几种。
进一步地，所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的表面上还设置有硬质材料层，其中所述硬质材料层为纤维增强塑料板、塑料板、钢板或铝箔板。
进一步地，所述钢板和/或钢筋、所述多个聚氨酯发泡树脂层和所述多个纤维复合层通过整体成型制得所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板。
进一步地，所述钢板和/或钢筋、所述多个聚氨酯发泡树脂层和所述多个纤维复合层通过粘结剂粘结在一起制得所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其中所述粘结剂为聚氨酯、环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和树脂和酚醛树脂中的一种或几种。
本实用新型的铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板，具有如下优点：其不仅可以解决目前步道板存在强度低、易开裂等问题，还可以通过发泡，降低材料的成本及步道板的重量。本实用新型的铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的性价比高，综合性能远远高于目前使用的其他材料的步道板。可作为步道板应用于铁路混凝土桥梁等领域，也可作为一种板材应用于货车车辆、货车、汽车、集装箱等领域，也可作为板材应用于公路、市政、建材等领域。
附图说明
图1为根据本实用新型一个实施方式的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的结构示意图；
图2为根据本实用新型另一个实施方式的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非限定本实用新型的范围。
参照图1，本实用新型铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板5包括钢板 2或者钢筋2，所述钢板2或者钢筋2的上方和下方均各自交替层压有多个聚氨酯发泡树脂层4和多个纤维复合层1，所述纤维复合层1包括纤维毡，且所述纤维复合层1 中均匀分布有聚氨酯发泡树脂，其中所述多个聚氨酯发泡树脂层4中均匀分布有连续长纤维3。在本实用新型中，纤维复合层1可以包括纤维毡，也可以包括其上布置有连续长纤维的纤维毡。
参照图2，本实用新型铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板5包括钢板 2或者钢筋2，所述钢板2或者钢筋2的上方和下方均各自交替层压有多个聚氨酯发泡树脂层4和多个纤维复合层1，所述纤维复合层1包括纤维毡，且所述纤维复合层1 中均匀分布有聚氨酯发泡树脂。在本实用新型中，纤维复合层1可以包括纤维毡，也可以包括其上布置有连续长纤维的纤维毡。
为了更好地理解本实用新型，特提供以下具体实施方式：
具体实施方式1
如图1所示：此新型铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板，制作规格为3000mm×15mm×500mm(长×高×宽)，密度为800Kg/m3的合成板材。所述铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的中间为1层 1mm厚度的钢板，所述钢板的上方和下方均各自交替层压有5个聚氨酯发泡树脂层和 5个纤维复合层(即所述铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板包括10个聚氨酯发泡树脂层和10个纤维复合层)，所述纤维复合层包括其上均匀布置有连续长纤维(连续无碱9600tex玻璃长纤维)的纤维毡(EMK600无碱纤维毡)，其中，所述纤维复合层每层厚度为0.3mm，厚度共计3mm，所述聚氨酯发泡树脂层每层厚度为1mm，共计11mm，中间用1层1mm厚度的钢板，用聚氨酯硬泡树脂浸渍，在履带式层压设备上整体成型。
其性能见表1。
表1 800Kg/m3夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的的性能
具体实施方式2
如图1所示：此新型铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板，制作规格为3000mm×20mm×1000mm，密度为1000Kg/m3的合成板材。所述铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的中间为4层厚度分别为 0.5mm的钢板，所述钢板的上方和下方均各自交替层压有10个聚氨酯发泡树脂层和 10个纤维复合层(即所述铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板包括20个聚氨酯发泡树脂层和20个纤维复合层)，所述纤维复合层包括其上均匀布置有连续长纤维(连续无碱4800tex玻璃长纤维)的纤维毡(EMK1000无碱纤维毡)，其中，所述纤维复合层每层厚度为0.3mm，厚度共计6mm，所述聚氨酯发泡树脂层每层厚度为0.6mm，共计12mm，中间用4层0.5mm厚度的钢板，用聚氨酯硬泡树脂浸渍，在履带式层压设备上整体成型。
其性能见表2。
表2 1000Kg/m3夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的的性能
| 项目 | 单位 | 测试结果 |
| 抗弯曲强度 | MPa | 438 |
| 抗压缩强度 | MPa | 356 |
| 抗剪切强度 | MPa | 76 |
| 耐腐蚀性能 | 优异 |
具体实施方式3
如图2所示：此新型铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板，制作规格为3000mm×20mm×1000mm，密度为1000Kg/m3的合成板材。所述铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的中间为2层厚度分别为 3mm的钢筋，所述钢筋的上方和下方均各自交替层压有10个聚氨酯发泡树脂层和10 个纤维复合层(即所述铁路混凝土桥梁用夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板包括20个聚氨酯发泡树脂层和20个纤维复合层)，所述纤维复合层包括纤维毡(EMK300 无碱纤维毡)，其中所述纤维复合层每层厚度为0.3mm，厚度共计6mm，所述聚氨酯发泡树脂层每层厚度为0.4mm，共计8mm，中间用2层3mm厚度的钢筋，用聚氨酯硬泡树脂浸渍，在模压设备上整体成型。
其性能见表3。
表3 1000Kg/m3夹芯钢板/钢筋发泡聚氨酯复合材料步道板的的性能
| 项目 | 单位 | 测试结果 |
| 抗弯曲强度 | MPa | 376 |
| 抗压缩强度 | MPa | 256 |
| 抗剪切强度 | MPa | 36 |
| 耐腐蚀性能 | 优异 |
上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，包括钢板和/或钢筋，所述钢板和/或钢筋的上方和下方均各自交替层压有多个聚氨酯发泡树脂层和多个纤维复合层，所述纤维复合层包括纤维毡或其上布置有连续长纤维的纤维毡，且所述纤维复合层中均匀分布有聚氨酯发泡树脂。
2.如权利要求1所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述纤维复合层中所述纤维毡或所述其上布置有连续长纤维的纤维毡的质量基于所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的质量为10wt％-90wt％。
3.如权利要求1所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，进一步包括连续长纤维，其中所述连续长纤维均匀分布在所述聚氨酯发泡树脂层中。
4.如权利要求3所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述纤维复合层中所述纤维毡或所述其上布置有连续长纤维的纤维毡的质量与所述聚氨酯发泡树脂层中的连续长纤维的质量之和基于所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的质量为10wt％-90wt％。
5.如权利要求1所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的密度为200kg/m3-8000kg/m3。
6.如权利要求1所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述钢板和/或钢筋的厚度为0.1mm-10mm，所述聚氨酯发泡树脂层的厚度为0.1mm-10mm，且所述纤维复合层的厚度为0.1mm-10mm。
7.如权利要求1或3所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述纤维毡为缝编毡、轴向布、复合毡和钢帘布中的一种或几种；且所述连续长纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维和钢纤维中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板的表面上还设置有硬质材料层，其中所述硬质材料层为纤维增强塑料板、塑料板、钢板或铝箔板。
9.如权利要求1所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述钢板和/或钢筋、所述多个聚氨酯发泡树脂层和所述多个纤维复合层通过整体成型制得所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板。
10.如权利要求1所述的铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其特征在于，所述钢板和/或钢筋、所述多个聚氨酯发泡树脂层和所述多个纤维复合层通过粘结剂粘结在一起制得所述铁路混凝土桥梁用发泡聚氨酯复合材料步道板，其中所述粘结剂为聚氨酯、环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和树脂和酚醛树脂中的一种或几种。
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| CN110474268A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-19 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 一种铁路混凝土箱形梁用复合材料电缆槽及其安装方法 |
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