一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，本发明的检查井盖的制造方法包括立体钢筋骨架的预制、拌合物制备、试件成型和试件养护。本发明的检查井盖的抗压强度在100MPa以上，抗折强度在11MPa以上，井盖能力到达D400级以上，远高于现有的混凝土检查井盖和树脂检查井盖。本发明的制备方法简单，不需要压蒸或蒸养，生产周期仅为7d，且制备过程中使用了大量的矿渣、粉煤灰等工业废渣，生产成本低，具有显著的经济效益和社会效益，有广泛的推广应用前景。
【专利说明】
一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会飞速发展，人们的生活水平日益提高，城市建设也越来越完善，在城市给 水、排污、天然气、电力、消防、通讯等领域都需要用到检查井盖。
[0003] 目前，常用的检查井盖按照原料类型可以分为三大类:金属(如铸铁、球磨铸铁、不 锈钢)井盖、复合材料(如聚合物、树脂类)井盖、无机非金属材料(如水泥)井盖。金属井盖具 有强度高、刚度好、抗冲击等优点，但回收价值高，存在被盗风险;复合材料井盖具有轻便、 易成型、车碾噪音小、不腐蚀、美观等优点，但易变形、老化和破损，承载力不高，不适应车行 道、码头、机场跑道;无机非金属材料井盖的本真强度较低，养护时间长，在使用过程中较易 损坏，且我国道路汽车超载现象严重，对通行车辆和行人造成安全隐患。
[0004] 因此，亟需开发一种高强、轻质、耐老化、价格低廉的新型井盖，用于小区绿化、广 场、厂房人行道路、市政、公路工程等工程。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法。
[0006] 本发明所采取的技术方案是： 一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:包括以下步骤： 1) 立体钢筋骨架的预制:将钢丝和钢筋成型、焊接，得到井盖骨架和井座骨架，再将骨 架布置在模具中； 2) 拌合物制备:将无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水和调凝剂混合，搅拌均匀； 3) 试件成型:将步骤2)中的拌合物装入模具中，振捣密实并修整表面； 4) 试件养护:将步骤3)的试件在15~25°C、湿度大于90%的条件下养护20~30h，拆除模 具，常温养护5~7天，得到无机聚合物混凝土承重检查井盖。
[0007] 步骤1)所述井盖骨架上层采用直径3~5mm的钢丝焊接成网，下层采用直径12~ 16mm的钢筋焊接成井字型，上、下层间采用直径3~5mm的钢丝竖向焊接。
[0008] 步骤1)所述井座骨架为环状，由直径12~16mm的钢筋焊接而成。
[0009] 步骤2)所述无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水、调凝剂的质量比为1: (1.00~ 1.78):(0.05~0.16):(0.30~0.49):(0.01~0.03)。
[0010] 所述无机聚合物胶凝材料由水泥、矿渣、粉煤灰和激发剂按质量比1: (1.6~9.0): (0.3 ~4.0):(0? 06 ~0.80)组成。
[0011] 所述骨料为石英砂、河砂、人工砂中的至少一种。
[0012] 所述激发剂由硅酸钠、硫酸钠、氢氧化钠和碳酸钠按质量比1:(0~0.25): (0~ 0.25):(0 ~0.25)组成。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明的无机聚合物混凝土承重检查井盖的抗压强度在 lOOMPa以上，抗折强度在llMPa以上，井盖能力到达D400级以上，远高于现有的混凝土检查 井盖和树脂检查井盖，满足一般车辆行驶道路强度要求，且比同承载等级的金属井盖和钢 纤维混凝土井盖轻50%以上，并可有效避免金属井盖存在的容易被盗问题。本发明的制备方 法简单，不需要压蒸或蒸养，生产周期仅为7d，且制备过程中使用了大量的矿渣、粉煤灰等 工业废渣，生产成本低，具有显著的经济效益和社会效益，具有广泛的推广应用前景。
【附图说明】
[0014] 图1为实施例1的检查井盖的双向配筋示意图。
[0015] 图2为实施例1的检查井盖的加肋示意图。
[0016] 图3为实施例1的检查井盖的俯视图。
[0017] 图4为实施例1的检查井盖的仰视图。
[0018] 图5为实施例1的检查井盖的正视图。
[0019]图6为图4中的检查井盖的1-1剖面图。
【具体实施方式】
[0020] 一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:包括以下步骤： 1) 立体钢筋骨架的预制:将钢丝和钢筋成型、焊接，得到井盖骨架和井座骨架，再将骨 架布置在模具中； 2) 拌合物制备:将无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水和调凝剂混合，搅拌均匀； 3) 试件成型:将步骤2)中的拌合物装入模具中，振捣密实并修整表面； 4) 试件养护:将步骤3)的试件在15~25°C、湿度大于90%的条件下养护20~30h，拆除模 具，常温养护5~7天，得到无机聚合物混凝土承重检查井盖。
[0021 ]优选的，一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:包括以下 步骤： 1) 立体钢筋骨架的预制:将钢丝和钢筋成型、焊接，得到井盖骨架和井座骨架，再将骨 架布置在模具中； 2) 拌合物制备:先将无机聚合物胶凝材料混合，搅拌1.5~2.5min，再加入骨料和钢纤 维，搅拌1.5~2.5min，最后加入水和调凝剂，搅拌2~4min; 3) 试件成型：先将步骤2)的拌合物加入模具至模具高度3/5位置处，振捣密实，再加入 拌合物至装满模具，振捣密实并修整表面； 4) 试件养护:将步骤3)的试件在15~25°C、湿度大于90%的条件下养护20~30h，拆除模 具，常温养护5~7天，得到无机聚合物混凝土承重检查井盖。
[0022]优选的，步骤1)所述井盖骨架上层采用直径3~5mm的钢丝焊接成网，下层采用直 径12~16mm的钢筋焊接成井字型，上、下层间采用直径3~5mm的钢丝竖向焊接。
[0023]优选的，步骤1)所述井座骨架为环状，由直径12~16mm的钢筋焊接而成。
[0024] 优选的，步骤2)所述无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水、调凝剂的质量比为1: (1.00~1.78):(0.05~0.16):(0.30~0.49):(0.01~0.03)。
[0025] 进一步优选的，步骤2)所述无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水、调凝剂的质量 比为1: (1.03~1.44): (0.07~0.125): (0.34~0.40): (0.07~0.026)。
[0026] 优选的，所述无机聚合物胶凝材料由水泥、矿渣、粉煤灰和激发剂按质量比1: (1.6 ~9 ?0):(0.3 ~4.0):(0? 06 ~0.80)组成。
[0027] 进一步优选的，所述无机聚合物胶凝材料由水泥、矿渣、粉煤灰和激发剂按质量比 1: (3.0~8 ?0):(0.66~3 ?0):(0.25~0.50)组成。
[0028] 优选的，所述骨料为石英砂、河砂、人工砂中的至少一种。
[0029]优选的，所述激发剂由硅酸钠、硫酸钠、氢氧化钠和碳酸钠按质量比1: (0~0.25): (0 ~0.25):(0 ~0.25)组成。
[0030]下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
[0031] 实施例1: 一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法包括以下步骤： 1) 立体钢筋骨架的预制：按尺寸裁剪好钢丝和钢筋，①井盖立体钢筋骨架：上层采用 4mm钢丝焊接成网、下层采用钢筋12mm焊接成井字，两层采用4mm钢丝竖向焊接，②井座立体 钢筋骨架:采用12mm钢筋焊接成形，立体骨架制作完后布置在模具中； 2) 拌合物制备:将无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水和调凝剂按质量比1:1.40: 0.11:0.36:0.026称好，先将无机聚合物胶凝材料(水泥、矿渣、粉煤灰和激发剂的质量比为 1 :5:2:0.4)倒入搅拌锅中，搅拌21^11，然后加入骨料和钢纤维，搅拌2 1^11，使上述材料得到 充分混合，最后将水与调凝剂混合后加入搅拌锅，搅拌3min，得到拌合物； 3) 试件成型:将步骤2)的拌合物分两次装入模具中，第一次装模至模具高度3/5位置后 振捣密实，振捣后第二次装满模具，振捣密实并修整表面； 4) 试件养护工艺:将步骤3)的带模试件在温度20±2°C、湿度大于90%标准条件下，养护 24h，然后脱模常温养护7d，得到井口直径为600mm、井盖厚度为50mm的无机聚合物混凝土承 重检查井盖，其性能测试数据如表2所示，其双向配筋示意图如图1所示，其加肋示意图如图 2所示，其俯视图如图3所示，其仰视图如图4所示，其正视图如图5所示，图4中1 -1剖面图如 图6所示。
[0032] 实施例2: 制备方法同实施例1，得到的无机聚合物混凝土承重检查井盖的井口直径为700mm、井 盖厚度为50mm，其性能测试数据如表2所示。
[0033] 实施例3: 制备方法同实施例1，得到的无机聚合物混凝土承重检查井盖的井口直径为600mm、井 盖厚度为60mm，其性能测试数据如表2所示。
[0034] 实施例4: 制备方法同实施例1，得到的无机聚合物混凝土承重检查井盖的井口直径为700mm、井 盖厚度为60mm，其性能测试数据如表2所示。
[0035] 测试例： 1)调整无机聚合物混凝土的配合比，对得到的不同配合比的混凝土进行力学强度测 试，其测试结果如图1所示。
[0036]表1无机聚合物混凝土配合比与力学强度
注:表1中各物料的量均为"质量份"。
[0037] 2)对实施例1~4制备的无机聚合物混凝土检查井盖进行力学性能测试，其测试结 果如表2所示。
[0038]表2实施例1~4的无机聚合物混凝土检查井盖的力学性能
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限 制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均 应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:包括以下步骤： 1)立体钢筋骨架的预制：将钢丝和钢筋成型、焊接，得到井盖骨架和井座骨架，再将骨 架布置在模具中； 2 )拌合物制备:将无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水和调凝剂混合，搅拌均匀； 3) 试件成型:将步骤2)中的拌合物装入模具中，振捣密实并修整表面； 4) 试件养护:将步骤3)的试件在15~25°C、湿度大于90%的条件下养护20~30h，拆除模 具，常温养护5~7天，得到无机聚合物混凝土承重检查井盖。2. 根据权利要求1所述的无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:步 骤1)所述井盖骨架上层采用直径3~5mm的钢丝焊接成网，下层采用直径12~16mm的钢筋焊 接成井字型，上、下层间采用直径3~5mm的钢丝竖向焊接。3. 根据权利要求1所述的无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:步 骤1)所述井座骨架为环状，由直径12~16mm的钢筋焊接而成。4. 根据权利要求1所述的无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:步 骤2)所述无机聚合物胶凝材料、骨料、钢纤维、水、调凝剂的质量比为1:(1.00~1.78): (0.05~0.16):(0.30~0.49):(0.01~0.03)。5. 根据权利要求4所述的无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:所 述无机聚合物胶凝材料由水泥、矿渣、粉煤灰和激发剂按质量比I: (1.6~9.0): (0.3~ 4.0):(0.06 ~0.80)组成。6. 根据权利要求4所述的无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:所 述骨料为石英砂、河砂、人工砂中的至少一种。7. 根据权利要求5所述的无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法，其特征在于:所 述激发剂由硅酸钠、硫酸钠、氢氧化钠和碳酸钠按质量比1: (〇~〇. 25) : (0~0.25) : (0~ 0.25)组成。8. 权利要求1~7中任意一项所述的制造方法得到的无机聚合物混凝土承重检查井盖。
【文档编号】C04B28/08GK105881732SQ201610244025
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】杨永民, 余其俊, 陈晓文, 李兆恒, 张同生
【申请人】华南理工大学, 广东省水利水电科学研究院