一种超高强钢纤维水泥基材料窨井盖及其制备方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于涉窨井盖制备技术领域，涉及一种超高强钢纤维水泥基材料窨井盖及其制备方法，制备的窨井盖适用于道路检查井井口顶部的封闭，能代替现有广泛使用的铸铁井盖。
【背景技术】
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[0002]随着城市建设的加快和人民生活水平提高，对城市建设的要求随之提高，道路窨井建设就成了关键的部分。道路窨井是指在电力、通讯、燃气、供热、供水、排水、有线电视、交通信号与监控等各类地下管线设施中用于连接、检查、维护管线和安装设备的竖向构筑物，它由井基座、井身、井颈和井盖组成，窨井盖保护电力、通讯等与人民生活休戚相关的公用设施，并承载行人、车辆等的安全，保证道路交通通畅，是道路运营及市民交通安全的重要组成部分。长期以来，我国一直使用铸铁生产的窨井盖，其材料局限性及加工能耗，不仅给工程造价、环境和能源带来困扰，而且频频发生的损坏、被盗现象，不但给国家带来巨大的经济损失，更是给广大市民带来交通运输及人身生命的安全隐患。因此，现有铸铁窨井盖在生产技术、经济、安全使用等方面已不适合当前我国市政道路建设事业的发展，急需开发一类生产成本低、使用安全的超高强钢纤维水泥基材料窨井盖，该窨井盖采用由P.1.52.5水泥、S95级矿渣粉、机制砂、化学外加剂、超细钢纤维所组成的超高强钢纤维水泥基材料，在大型混凝土制品成型机中采用高压压制成型，最后经过高温养护后，制备成具有一定强度指标的窨井盖。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，针对传统铸铁窨井盖的易被盗、不耐复杂环境侵蚀、车辆驶过时噪声大等缺点，寻求设计提供一种超高强钢纤维水泥基材料窨井盖及其制备方法，使用超高强钢纤维水泥基材料，采用大型混凝土制品成型机进行高压压制成型，经过高温养护后，获得具有高强、耐腐蚀，抗冲击，耐磨的超高强钢纤维水泥基材料窨井盖。
[0004]为了实现上述目的，本发明所述窨井盖的主体结构包括防滑条、安装孔、圆弧倒角、阶梯和盖体，圆形结构的盖体表面均匀分布设有十字结构的防滑条，防滑条的高度为2?4mm，在起到防滑作用的同时增加盖体的观赏性；盖体的表面中间两侧对称式开有两个孔径为20mm的安装孔，便于工人拆卸和安装；盖体的底面自内向外形成三层结构的阶梯，阶梯的厚度分别为32?50mm、15mm、12mm，对应厚度的直径分别为700mm、620mm、300mm，能分级有效承载压力；阶梯相邻两层之间的拐角处形成圆弧倒角，避免出现应力性断裂。
[0005]本发明所述窨井盖采用超高强钢纤维水泥基材料制成，其中以每立方超高强钢纤维水泥基材料中胶凝材料的用量为一个质量单位，各组分占单位胶凝材料的含量为:
[0006]P.1.52.5 水泥:0.5 ?1.0，
[0007]S95级矿渣粉:0?0.5，
[0008]水:0.1 ?0.5，
[0009]机制砂:0.8 ?1.5，
[0010]化学外加剂:0.01?0.05，
[0011]超细钢纤维:0?0.3。
[0012]本发明所述S95级矿渣粉的比表面积为300?400m2/kg，密度为2500?2900kg/m3，所使用的超细钢纤维的长径比为45?80。
[0013]本发明制备窨井盖的具体工艺为:先将水泥、矿渣粉和机制砂干拌合I?2min得到干拌合料，再将化学外加剂与水混合后加入干拌合料中，搅拌I?5min形成水泥基材料，然后将称取超细钢纤维加入水泥基材料中搅拌I?5min，制备得到坍落度为180?260mm，扩展度为440?810mm的超细钢纤维水泥基材料，28天后超细钢纤维水泥基材料制成的100X 100X 10mm3立方体抗压强度达到100?150Mpa ;将得到的超细钢纤维水泥基材料搅拌后倾斜倒入窨井盖模具中，然后将盛有超细钢纤维水泥基材料的窨井盖模具置于现有压力成型机下在200?500Mpa压力条件下压制成型，成型压力为200?500Mpa得到成型窨井盖，最后将成型窨井盖在温度为20-100°C，湿度多95%的条件下进行高温养护2-5天，即制备得到超高强钢纤维水泥基材料窨井盖。
[0014]本发明与现有技术相比，所采用的超高强钢纤维水泥基材料具有自密实性好、强度高、耐腐蚀、抗拉、抗弯、抗冲击、耐磨性好等优点，制备的超高强钢纤维水泥基材料窨井盖抗压强度比普通混凝土检查井盖提高30%以上，可显著改善采用传统材料制备的窨井盖易发生脆断的弊端，极大降低事故伤亡的可能性，其制备工艺简单，操作方便，节省人力资源，制备的窨井盖抗压强度高，制作成本低，防盗性能好，完全可以替代现有传统的铸铁窨
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【附图说明】
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[0015]图1为本发明制备窨井盖的工艺流程示意框图。
[0016]图2为本发明制备的超高强钢纤维水泥基材料窨井盖的剖面结构原理示意图。
[0017]图3为本发明制备的超高强钢纤维水泥基材料窨井盖的俯视结构原理示意图。
[0018]图4为本发明所述防滑条的结构原理示意图。
[0019]图5为本发明所述圆弧倒角的结构原理示意图。
【具体实施方式】
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[0020]下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
[0021]本实施例所述窨井盖的主体结构包括防滑条1、安装孔2、圆弧倒角3、阶梯4和盖体5，圆形结构的盖体5表面均匀分布设有十字结构的防滑条1，防滑条I的高度为2?4mm，在起到防滑作用的同时增加盖体5的观赏性；盖体I的表面中间两侧对称式开有两个孔径为20mm的安装孔2，便于工人拆卸和安装；盖体I的底面自内向外形成三层结构的阶梯4，阶梯4的厚度分别为32?50mm、15mm、12mm，对应厚度的直径分别为700mm、620mm、300mm，能分级有效承载压力；阶梯4相邻两层之间的拐角处形成圆弧倒角3，避免出现应力性断
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[0022]本实施例所述窨井盖采用超高强钢纤维水泥基材料制成，其中以每立方超高强钢纤维水泥基材料中胶凝材料的用量为一个质量单位，各组分占单位胶凝材料的含量为:
[0023]P.1.52.5 水泥:0.5 ?1.0，
[0024]S95级矿渣粉:0?0.5，
[0025]水:0.1 ?0.5，
[0026]机制砂:0.8 ?1.5，
[0027]化学外加剂:0.01?0.05，
[0028]超细钢纤维:0?0.3。
[0029]本实施例所述S95级矿渣粉的比表面积为300?400m2/kg，密度为2500?2900kg/m3，所使用的超细钢纤维的长径比为45?80。
[0030]本实施例制备窨井盖的具体工艺为:先将水泥、矿渣粉和机制砂干拌合I?2min得到干拌合料，再将化学外加剂与水混合后加入干拌合料中，搅拌I?5min形成水泥基材料，然后将称取超细钢纤维加入水泥基材料中搅拌I?5min，制备得到坍落度为180?260mm，扩展度为440?810mm的超细钢纤维水泥基材料，28天100 X 100 X 10mm3立方体抗压强度达到100?150Mpa ;将得到的超细钢纤维水泥基材料搅拌成型后倾斜倒入现有窨井盖模具中，然后将盛有超细钢纤维水泥基材料的窨井盖模具置于现有压力成型机下在200?500Mpa压力条件下压制成型，成型压力为200?500Mpa得到成型窨井盖，最后将成型窨井盖在温度为20-100°C，湿度多95%的条件下进行高温养护2-5天，即制备得到超高强钢纤