专利名称：玻璃钢窨井盖、座及其生产方法
技术领域：
本发明涉及窨井盖和窨井座，具体为玻璃钢窨井盖和窨井座。
目前市政工程所使用的窨井盖、座，除少数采用混凝土制成，其余几乎全部为铸铁制品。一则，每年为此消耗大量的铸铁，二则，不法之徒大量盗窃窨井盖，不仅给国家财产带来损失，也给交通安全带来隐患、构成威胁。混凝土窨井盖由于其强度低不能全面替代铸铁制品，且其笨重，使用不便，为防止井盖的丢失，目前，在铸铁井盖上增设了各种防盗机构，虽然，能在一定程度上解决丢失问题，但使加工、制造及安装复杂化，且增大了成本，玻璃钢材料近年来发展速度很快，其许多机械性能高于金属，且由于其是化工产品的复合材料制成，其资源来源广泛，因此，是否能用玻璃钢代替铸铁制成窨井盖、座成为工程技术人员考虑的问题，但一则由于玻璃钢材料本身性能不同于铸铁材料，其形状结构不能完全与铸铁制品相同，否则，在等强度的情况下，玻璃钢井盖、座的厚度将大大地超过铸铁制品，二则由于耐老化、抗高温、低温、承受大压力等问题得不到良好的解决，所出的玻璃钢井盖无法满足国标的要求，达不到等强度替代的目的，因此，用玻璃钢替代铸铁生产窨井盖、座无法付诸实施。为增大强度玻璃钢制品通常采用由多层复合材料构成的方法制成，通常包含表面胶衣层、覆盖层、增强层、增强层一般填充塑料、蜂窝性瓦棱等单一材料，这样往往无法达到井盖、座强度的要求，而覆盖层材料也无法满足耐老化、耐高、低温等性能要求。
本发明的目的为提供一种玻璃钢窨井盖、座，给出玻璃钢窨井盖、座的特定的形状结构，同时给出该窨井盖、座的生产方法，即构成材料的配方。
玻璃钢与铸铁相比弹性模量较低且其剪切强度和抗疲劳强度较低，玻璃钢窨井盖、座如按国际所要求的铸铁井盖、座的形状尺寸设计，无法适应玻璃钢材料本身的特点，无法做到与铸铁制品的等强度替代，本发明是采用如下措施实现的该玻璃钢井盖包含与井座配合的支撑边缘部分和中部的悬空部分，其悬空部分的下部为倒锥台形，并在井盖下部以井座内径为外径设有环状加强筋，该形状结构既考虑了玻璃钢井盖中部因材料本身弹性模量低而引起的抗弯强度较低的问题，又增加了井盖与井座接触部位的剪切强度，同时，合理的形状结构设计，降低了玻璃钢井盖、座的重量和厚度，节省了原材料，降低了成本。
在井盖承受轻载的情况下，为进一步节省材料、降低成本，做为上述倒锥台形状的一种特例，将倒锥台演变或改变为十字或井字型倒棱台形加强筋。
本发明所述的形状结构需由相应的生产方法来完成，本发明所述的生产方法将玻璃钢窨井盖、座由多层复合材料制成，包含表面胶衣层、覆盖层、增强层，在覆盖层中铺设有多层0°-45°异向交叉的玻璃纤维或玻璃纤维布等增强材料，其覆盖层的材料配方为聚酯树脂90-93%、环烷酸钴3.5-5%、过氧化环乙酮3-5%，增强层的材料配方为专用煤灰粉8-14%、硬脂酸锌0.5-1%、石英砂18-25%、树脂38-45%、氧化铝4-5%、玻璃纤维丝24-26%。以上述配方制成的玻璃钢材料具有较高的粘结力、抗水耐腐蚀、耐老化、耐高、低温，特别是增强层由于采用上述的复合材料，改变了通常填充塑料、蜂窝性瓦棱等材料的做法，在加上增强材料的合理辅层设计，使构成的玻璃钢在同等厚度的情况下具有更高的强度，为玻璃钢井盖、座的合理形状设计提供了可靠的材料的基础，从整体上减少玻璃钢井盖、座的厚度和重量，避免玻璃钢在等强度替代时厚度、重量大比例超出铸铁井盖、座，不同的材料配方和不同的增强材料的铺层设计决定形状结构的具体尺寸。
本发明给出了一种玻璃钢窨井盖、座，由于以非金属材料替代了铸铁材料，可节省大量的铸铁消耗，且由于玻璃钢无再生价值，可避免井盖的丢失和因此而引起的交通事故。本发明所述的玻璃钢窨井盖、座耐老化、具有良好的耐热性和耐冻性(50℃以上、-40℃以下不变型)、强度高、15吨重压不变型、不裂纹、不分层断面，是铸铁井盖理想的替代产品。
附图1为本发明所述井盖的结构示意;
附图2为图1的俯视图;
附图3为与图1所示井盖配合的井座结构示意;
附图4为图3的俯视图;
附图5为另一种井盖结构示意;
附图6为图5的俯视图，附图7为图5所示井盖配合的井座结构示意;
附图8为图7的俯视图;
实施例1本实施例所述的玻璃钢窨井盖、座，其井盖包含与井座配合的支撑边缘部分和中部的悬空部分，其悬空部分下部制成倒锥台形，并在井盖下部以井座内径为外径设有环状加强筋，该种形状结构的井盖主要用于承受重载的场合，其具体尺寸视材料配方及增强材料的铺层设计而定。本实施例的生产方法将玻璃钢窨井盖、座由多层的复合材料构成，包含表面胶衣层1、覆盖层2、增强层3，覆盖层中铺设有四层0°-45°异向交叉的玻璃纤维布，具体配方为覆盖层196或199聚酯树脂92%、环烷酸钴4.5%、过氧化环乙酮3.5%，增强层专用煤灰粉10%、硬脂酸锌1%、石英砂20%、树脂40%、氧化铝4%、玻璃纤维丝25%。本实施例以上述的配方及铺层设计为基础，形状结构的具体尺寸倒锥台的高度H为50-60mm，环状加强筋的高度H为20-25mm，其它尺寸按国标要求进行。
实施例2本实施例所述的玻璃钢窨井盖、座主要用于承受轻载的场合，做为实施例1所述形状结构的特例，将井盖悬空部分下部的倒锥台演变或改变成十字或井字型倒棱台形加强筋。本实施例覆盖层中铺设有四层0°-45°异向交叉的玻璃纤维，其覆盖层的材料配方5119或3559聚酯树脂90%、环烷酸钴5%、过氧化环乙酮5%，增强层的材料配方专用煤灰粉8%、硬脂酸锌1%、石英砂18%、树脂44%、氧化铝4%、玻璃纤维丝25%。本实施例倒棱台形加强筋的高度50-60mm，其它尺寸按国标要求进行。
权利要求
1.一种玻璃钢窖井盖、座，井盖包含与井座配合的支撑边缘部分和中部的悬空部分，其特征为井盖悬空部分下部为倒锥台形，并在井盖下部以井座内径为外径设有环状加强筋。
2.如权利要求1所述的玻璃钢管窨井盖、座，其特征为井盖悬空部分下部的倒锥台改变成十字或井字型倒棱台形加强筋。
3.如权利要求1、2所述的玻璃钢窨井盖、座的生产方法，将所述的玻璃钢窨井盖、座由多层复合材料制成，包含表面胶衣层、覆盖层、增强层，在覆盖层中铺设有多层0°-45°异向交叉的玻璃纤维或玻璃纤维布等增强材料，其特征为覆盖层的材料配方为聚酯树脂90-93%、环烷酸钴3.5-5%、过氧化环乙酮3-5%、增强层的材料配方为专用煤灰粉8-14%、硬脂酸锌0.5-1%、石英砂18-25%、树脂38-45%、氧化铝4-5%、玻璃纤维丝24-26%。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征为覆盖层构成材料中选用196或199聚脂树脂。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征为覆盖层构成材料中选用5119或3559聚脂树脂。
全文摘要
本发明为一种玻璃钢窨井盖、座，该玻璃钢窨井盖、座由多层复合材料构成，本发明给出了井盖、座的形状结构及复合材料的配方。由于以非金属材料替代了铸铁材料，可节省大量的铸铁材料，且由于玻璃钢无再生价值，可避免井盖的丢失和因此而引起的交通事故。本发明所述的玻璃钢窨井盖、座耐老化、具有良好的耐热性和耐冻性(50℃以上、-40℃以下不变形)、强度高，是铸铁井盖理想的替代产品。
文档编号E02D29/14GK1101961SQ9311529
公开日1995年4月26日 申请日期1993年12月31日 优先权日1993年12月31日
发明者常世诚, 刘丁, 段来锁 申请人:太原市汽车底盘制造厂