高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110282363.5

申请日:

2011.09.22

公开号:

CN102433896A

公开日:

2012.05.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):E02D 29/14登记生效日:20160115变更事项:专利权人变更前权利人:葛达旺变更后权利人:东莞市星达建材有限公司变更事项:地址变更前权利人:523080 广东省东莞市南城区宏图路东莞市家居装饰城第A区变更后权利人:523000 广东省东莞市厚街镇上凤林村石角路顺升科技园|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E02D 29/14申请日:20110922|||公开

IPC分类号:

E02D29/14; B29C70/68; C08L17/00; C08L75/04; C08L25/06; C08K13/04; C08K7/14; C08K5/03; C08K3/22; C08K5/09; C08K5/098

主分类号:

E02D29/14

申请人:

葛达旺

发明人:

葛达旺

地址:

523080 广东省东莞市南城区宏图路东莞市家居装饰城第A区

优先权:

专利代理机构:

杭州杭诚专利事务所有限公司 33109

代理人:

尉伟敏

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内容摘要

本发明提供一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法,包括:橡胶复合材料的制备方法;橡胶复合材料中主要填充料,再生精细橡胶粉的制备方法;以橡胶复合材料为主体、以方钢为骨架,制作的一种《高强度方钢结构橡胶复合材料井盖》和另一种《高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖》两种产品。本发明两种复合材料的制备,原料来源广,大量消耗废旧轮胎,“变废为宝”、“化害为利”,这在非金属复合材料应用于井盖产品方面,是一个突破;两种产品,利用金属和非金属材料各自优异性能,形成钢柔匹配,具有一系列优越的性能,其中可调节升降的井盖产品,操作简单易行,可规模化的推广应用在城市街道马路、公路等的检查井上,应用前景十分可观。

权利要求书

1: 一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法, 其特征在于材料组成及配方 是: 25 ~ 40 份的聚氨酯树脂、 12 ~ 15 份的玻璃纤维、 3 ~ 5 份的聚苯乙烯、 3.5 ~ 5.5 份 的苯乙烯、 0.12 ~ 0.15 份的叔丁脂、 0.12 ~ 0.15 份的氢氧化钙、 0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸、 0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸锌、 40 ~ 60 份的再生精细橡胶粉, 0.1 ~ 0.2 的颜色糊或颜料粉。
2: 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖的制备方法, 其特 征在于, 先将聚苯乙烯和苯乙烯混合搅拌打浆成糊状备用 ; 将聚氨酯树脂、 叔丁脂和氢氧化 钙, 连同上述备用的混合在一起捏合后, 加颜色糊再一起混合搅拌约 12 ~ 16 分钟, 加入 120 目再生精细橡胶粉, 继续搅拌约 20 分钟后, 再加入 4 ~ 8Cm 长的玻璃纤维, 然后再一起搅拌 约 5 分钟。 3. 根据权利要求书 1 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 其中一种高强度 方钢结构橡胶复合材料井盖产品, 包括 : 橡胶复合材料、 方钢骨架、 和增强复合水泥, 其特征 是被焊接的方钢骨架孔内灌注增强复合水泥、 结构是两头尖, 即中间的方钢规格大, 两头的 方钢规格小, 方钢规格为 (30mm×60mm×2mm) 、 (30mm×50mm×2mm) 、 (30mm×30mm×2mm) 、 (30mm×20mm×2mm) 一共四种规格和 30mm×3mm 扁铁。 4. 根据权利要求书 1 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 其中另一种的 高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖产品, 包括 : 底座、 副底座、 窨井盖和调节螺栓所 组成, 其特征是副底座上, 有 3 ~ 9 个的注浆孔和通孔, 在底座上有 3 ~ 9 个的升降调节 口和螺孔, 在窨井盖内拱桥型骨架的所有钢管孔内灌注水泥, 所述其中拱桥型骨架的拱孤 半径为 R100 ~ 180mm、 钢管规格为方钢规格为 (30mm×60mm×2mm) 、 (30mm×50mm×2mm) 、 (30mm×30mm×2mm) 、 (30mm×20mm×2mm) 、 钢筋直径为 Φ2 ~ 8mm。 5. 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 所述再生精细橡胶 粉的制备方法, 其特征在于设备有钢圈剥离机、 钢丝抽出机、 破碎机、 磁选机、 圆滚筛机、 橡 胶细碎机、 直线振动筛、 旋风收集器、 气流分选机、 双磨盘研磨机 ; 废旧轮胎粗切 5 ~ 10 cm、 破碎 0.6 ~ 1.0 cm、 细破碎 5 ~ 10 目、 研磨 60 ~ 120 目。 6. 根据权利要求书 1 或 4 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 所述一种 升降式钢架橡胶复合窨井盖产品的升降调节方法, 其特征在于, 调节螺栓底端螺纹固定在 底座底部, 窨井盖装在副底座内, 并随同一起靠调节螺栓、 副底座上通孔对应关系装在底座 内; 先拿开窨井盖, 通过升降调节口在调节螺栓的一对螺母调节并锁定后, 通过副底座 2 中 的注浆孔, 灌注满 1 : 2 的水泥膨胀砂浆最后副底座相对底座限位固定。 7. 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 窨井盖由上述橡 胶复合材料和由钢管及钢筋所焊接成的拱桥型骨架模压而成, 其特征在于, 模压温度为 180℃、 液压机吨位 250 ~ 500 吨、 保压时间为 10 ~ 20 分钟。
3: 5 ~ 5.5 份 的苯乙烯、 0.12 ~ 0.15 份的叔丁脂、 0.12 ~ 0.15 份的氢氧化钙、 0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸、 0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸锌、 40 ~ 60 份的再生精细橡胶粉, 0.1 ~ 0.2 的颜色糊或颜料粉。 2. 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖的制备方法, 其特 征在于, 先将聚苯乙烯和苯乙烯混合搅拌打浆成糊状备用 ; 将聚氨酯树脂、 叔丁脂和氢氧化 钙, 连同上述备用的混合在一起捏合后, 加颜色糊再一起混合搅拌约 12 ~ 16 分钟, 加入 120 目再生精细橡胶粉, 继续搅拌约 20 分钟后, 再加入 4 ~ 8Cm 长的玻璃纤维, 然后再一起搅拌 约 5 分钟。 3. 根据权利要求书 1 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 其中一种高强度 方钢结构橡胶复合材料井盖产品, 包括 : 橡胶复合材料、 方钢骨架、 和增强复合水泥, 其特征 是被焊接的方钢骨架孔内灌注增强复合水泥、 结构是两头尖, 即中间的方钢规格大, 两头的 方钢规格小, 方钢规格为 (30mm×60mm×2mm) 、 (30mm×50mm×2mm) 、 (30mm×30mm×2mm) 、 (30mm×20mm×2mm) 一共四种规格和 30mm×3mm 扁铁。
4: 根据权利要求书 1 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 其中另一种的 高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖产品, 包括 : 底座、 副底座、 窨井盖和调节螺栓所 组成, 其特征是副底座上, 有 3 ~ 9 个的注浆孔和通孔, 在底座上有 3 ~ 9 个的升降调节 口和螺孔, 在窨井盖内拱桥型骨架的所有钢管孔内灌注水泥, 所述其中拱桥型骨架的拱孤 半径为 R100 ~ 180mm、 钢管规格为方钢规格为 (30mm×60mm×2mm) 、 (30mm×50mm×2mm) 、 (30mm×30mm×2mm) 、 (30mm×20mm×2mm) 、 钢筋直径为 Φ2 ~ 8mm。 5. 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 所述再生精细橡胶 粉的制备方法, 其特征在于设备有钢圈剥离机、 钢丝抽出机、 破碎机、 磁选机、 圆滚筛机、 橡 胶细碎机、 直线振动筛、 旋风收集器、 气流分选机、 双磨盘研磨机 ; 废旧轮胎粗切 5 ~ 10 cm、 破碎 0.6 ~ 1.0 cm、 细破碎 5 ~ 10 目、 研磨 60 ~ 120 目。 6. 根据权利要求书 1 或 4 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 所述一种 升降式钢架橡胶复合窨井盖产品的升降调节方法, 其特征在于, 调节螺栓底端螺纹固定在 底座底部, 窨井盖装在副底座内, 并随同一起靠调节螺栓、 副底座上通孔对应关系装在底座 内; 先拿开窨井盖, 通过升降调节口在调节螺栓的一对螺母调节并锁定后, 通过副底座 2 中 的注浆孔, 灌注满 1 : 2 的水泥膨胀砂浆最后副底座相对底座限位固定。 7. 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 窨井盖由上述橡 胶复合材料和由钢管及钢筋所焊接成的拱桥型骨架模压而成, 其特征在于, 模压温度为 180℃、 液压机吨位 250 ~ 500 吨、 保压时间为 10 ~ 20 分钟。
5: 5 份 的苯乙烯、 0.12 ~ 0.15 份的叔丁脂、 0.12 ~ 0.15 份的氢氧化钙、 0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸、 0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸锌、 40 ~ 60 份的再生精细橡胶粉, 0.1 ~ 0.2 的颜色糊或颜料粉。 2. 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖的制备方法, 其特 征在于, 先将聚苯乙烯和苯乙烯混合搅拌打浆成糊状备用 ; 将聚氨酯树脂、 叔丁脂和氢氧化 钙, 连同上述备用的混合在一起捏合后, 加颜色糊再一起混合搅拌约 12 ~ 16 分钟, 加入 120 目再生精细橡胶粉, 继续搅拌约 20 分钟后, 再加入 4 ~ 8Cm 长的玻璃纤维, 然后再一起搅拌 约 5 分钟。 3. 根据权利要求书 1 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 其中一种高强度 方钢结构橡胶复合材料井盖产品, 包括 : 橡胶复合材料、 方钢骨架、 和增强复合水泥, 其特征 是被焊接的方钢骨架孔内灌注增强复合水泥、 结构是两头尖, 即中间的方钢规格大, 两头的 方钢规格小, 方钢规格为 (30mm×60mm×2mm) 、 (30mm×50mm×2mm) 、 (30mm×30mm×2mm) 、 (30mm×20mm×2mm) 一共四种规格和 30mm×3mm 扁铁。 4. 根据权利要求书 1 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 其中另一种的 高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖产品, 包括 : 底座、 副底座、 窨井盖和调节螺栓所 组成, 其特征是副底座上, 有 3 ~ 9 个的注浆孔和通孔, 在底座上有 3 ~ 9 个的升降调节 口和螺孔, 在窨井盖内拱桥型骨架的所有钢管孔内灌注水泥, 所述其中拱桥型骨架的拱孤 半径为 R100 ~ 180mm、 钢管规格为方钢规格为 (30mm×60mm×2mm) 、 (30mm×50mm×2mm) 、 (30mm×30mm×2mm) 、 (30mm×20mm×2mm) 、 钢筋直径为 Φ2 ~ 8mm。 5. 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 所述再生精细橡胶 粉的制备方法, 其特征在于设备有钢圈剥离机、 钢丝抽出机、 破碎机、 磁选机、 圆滚筛机、 橡 胶细碎机、 直线振动筛、 旋风收集器、 气流分选机、 双磨盘研磨机 ; 废旧轮胎粗切 5 ~ 10 cm、 破碎 0.6 ~ 1.0 cm、 细破碎 5 ~ 10 目、 研磨 60 ~ 120 目。
6: 根据权利要求书 1 或 4 所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 所述一种 升降式钢架橡胶复合窨井盖产品的升降调节方法, 其特征在于, 调节螺栓底端螺纹固定在 底座底部, 窨井盖装在副底座内, 并随同一起靠调节螺栓、 副底座上通孔对应关系装在底座 内; 先拿开窨井盖, 通过升降调节口在调节螺栓的一对螺母调节并锁定后, 通过副底座 2 中 的注浆孔, 灌注满 1 : 2 的水泥膨胀砂浆最后副底座相对底座限位固定。
7: 根据权利要求书 1 所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖, 窨井盖由上述橡 胶复合材料和由钢管及钢筋所焊接成的拱桥型骨架模压而成, 其特征在于, 模压温度为 180℃、 液压机吨位 250 ~ 500 吨、 保压时间为 10 ~ 20 分钟。

说明书


高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法

    【技术领域】
     本发明涉及道路设施技术领域, 尤其涉及一种窨井盖及制造方法。背景技术 窨井 (又称检查井) , 是通往地下设施 : 如自来水、 有线电视、 排污水、 电信、 电力、 燃 气、 热力、 消防、 环卫等设施的出入口。底座和井盖的组成 (以下通称为窨井盖) , 箅座和箅盖 的组成 (以下通称为水箅) , 是市政建设中必不可少的重要设施, 也是体现一个城市市容的 标志之一。窨井盖是相对检查井口可开启的封闭物, 盖表面是人、 车要行过之面。现有技术 存在有一些问题, 主要举例两点 : 1, 检查井成为 “城市黑陷阱” 长期以来, 我国一直使用铸铁窨井盖和铸铁水箅, 被盗事件时有发生, 给行人和车辆带 来了极大的危害, 甚至于交通事故和行人落井惨事发生。 这种因窨井盖和水箅的缺失, 而形 成的 “城市陷阱” 、 “马路黑洞” , 已成为百姓伤心、 政府领导烦心、 受害者揪心的社会问题, 成 为社会关注的焦点。 近几年来, 市场上相继出现了一些利用非金属材料, 制成无回收价值的 新型模压窨井盖和水箅 : 如菱镁复合材料, 复合玻璃钢, 铁粉与废旧塑料复合材料等等。但 现有这些复合材料所制成的窨井盖或水箅, 其中部分脆性大、 易老化、 易断裂等缺陷, 或强 度不够, 质量参差不齐, 难以达到规定标准, 推广应用受到一定制约。 现如今日常所见的, 仍 然以铸铁窨井盖和铸铁水箅为多, 上述危害仍在继续发生。
     检查井成为 “马路肚脐眼” 所谓 “马路肚脐眼” , 指井盖 (或水箅) 表面相对马路面, “上凸” 或 “下凹” 不在同一平 面。众所周知, 路面摊铺沥青是分次进行的, 初次摊铺时, 井盖一般高于路面 5cm 左右, 路面 经过车辆碾压, 窨井周围路面下沉就形成窨井上凸 ; 或者是破损路面维修加铺沥青时, 窨井 没有同步提高, 造成窨井变相下陷。 这种 “马路肚脐眼” , 给行车的舒适性平稳性和安全性带 来隐患, 也有损于市容。
     发明内容 本发明针对以上问题, 所要解决的技术问题旨在 , 提供一种高强度方钢结构橡胶 复合材料井盖及制备方法 : 一、 橡胶复合材料的制备方法 (其中还包括该橡胶复合材料中, 主要填充料再生精细橡 胶粉的制备方法) ; 二、 由橡胶复合材料和方钢骨架结构, 所制作的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井 盖产品。以克服上述亟待解决的问题。
     为实现上述目的, 本发明制定了一系列的技术方案。 技术方案的关键词是 : 再生精 细橡胶粉、 橡胶复合材料、 方钢骨架结构、 井盖升降调整。
     【A】 所述再生精细橡胶粉, 其特征是, 以大量的汽车等废旧轮胎为原料, 制备符合 本发明所要求的填充料。制备的专门技术, 包括生产线设备、 制作方法和工艺技术等。这与
     国家的节能降耗、 变废为宝、 化害为利、 减少废旧轮胎对环境的污染, 促进发展循环经济的 基本国策, 完全相吻合。
     【B】 所述橡胶复合材料, 其特征是, 以上述再生精细橡胶粉为主要填充料, 结合与 该填充料, 具有很好亲和力的一些聚氨酯树脂等材料, 复合制备而成的一种橡胶复合材料。 包括制备方法, 工艺参数, 材料配方等。这相对于现有杂乱的非金属复合材料, 是一个重大 突破和创新, 这是本发明核心技术之一。
     【C】 所述方钢骨架结构, 以标准方钢管为材料, 以增强和等强度设计原理, 形成本 发明独特的方钢结构。所述增强原理, 其特征是, 在其焊成骨架孔内灌注增强复合水泥 ; 所 述等强度设计, 其特征是, 方钢结构为 “两头尖” , 从而形成高强度方钢骨架, 再与上述橡胶 复合材料形成最佳钢柔匹配, 足以使窨井盖的承压能力高而强。这是本发明又一个重大创 举。
     【D】 所述井盖升降调整, 其特点是, 仅增加一个副底座, 就可以轻松简便的实现井 盖升降调节。 确保井盖面和马路面一致、 确保马路底基层与底座牢固稳定、 确保检查井周边 的密实度, 避免二次升井。这样既解决上述 “马路肚脐眼” 问题, 而且这副底座紧包夹井盖, 使井盖承压能力实现 “二保险” 作用。 本发明的橡胶复合材料配方, 是由下列原料及其重量份配比组成 : (以下配方均为 “单位重量份” 数计) 25 ~ 40 份的聚氨酯树脂、12 ~ 15 份的玻璃纤维、 3 ~ 5 份的聚苯乙烯、 3.5 ~ 5.5 份 的苯乙烯、 0.12 ~ 0.15 份的叔丁脂、 0.12 ~ 0.15 份的氢氧化钙、0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸、 0.7 ~ 1.2 份的硬脂酸锌、 40 ~ 60 份的再生精细橡胶粉, 0.1 ~ 0.2 的颜色糊或颜料粉。
     上述配方材料各自的特性和作用是 : A、 聚氨酯树脂, 分子式 : C3H8N2O, 主链含— NHCOO—重复单元结构的一类聚合物, 由 异氰酸酯 (单体) 与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基, 不溶于非极性基 团, 具有高强度、 抗撕裂、 耐压性、 耐磨性、 韧性、 耐老化性和粘合性等特性的一种高分子材 料, 尤其是和橡胶粉具有最佳的亲和力, 这聚氨酯树脂等材料, 是构成本发明橡胶复合材料 的主体之一。
     、 玻璃纤维又称无碱玻璃纤维, 本发明特别选用东莞鑫煜塑胶原料有限公司的 PA6 型号, 分子式 : [-NH(CH2) 5 - CO]n -] , 是一种性能优异的无机非金属材料, 是复合材料中 的增强材料, 最大的特征是具有很高的拉伸强度 (250 ~ 800MPa) 、 耐热性强、 抗腐蚀性好, 机械强度高, 但缺点是性脆, 耐磨性较差, 但这和上述的聚氨酯树脂、 再生橡胶粉复合, 形成 很好的互补性。
     、 聚苯乙烯, 简称 PS。是一种热塑性树脂, 由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的 聚合物。和橡胶改性形成的高抗冲 PS(HIPS) 材料, 这是最常用的材料, 和橡胶类型高分子 材料共聚, 能生成具有高强度和高抗压性能。
     、 苯乙烯, 分子式 : C8H8, 这原料的最大特点, 是可使被固化物交联完全, 使抗张强 度、 抗压性能等机械性能成倍提高, 而收缩率却大为降低, 在本发明的配方中, 不仅起到很 好的增强作用, 而且后续所形成的产品极具稳定性。
     、 叔丁脂, 分子式 : C6H1202 固化引发剂。
     、 氢氧化钙, 分子式 : Ca(OH)2, 增进或控制固化反应, 是热稳定剂。
     、 硬脂酸, 即十八烷酸, 分子式 C18H36O2, 脱模剂。
     、 硬脂酸锌, 分子式 : C36H70O4Zn, 该原料主要起到对上述苯乙烯树脂的润滑剂和 脱模剂作用, 同时在橡胶中还具有硫化活性剂, 软化剂的功能。
     、 再生精细橡胶粉, 是复合材料主体之一, 由本发明专门技术制备。
     、 颜色糊或颜料粉, 是着色剂, 根据窨井盖和水箅有颜色要求时添加。 附图说明 图 1, 为本发明一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法, 制备过程流程 图, 包括再生精细橡胶粉制备过程流程图 (图 1 上部位) , 橡胶复合材料制备过程流程图 (图 1 中部位上三行) 、 整个窨井盖制备的过程流程图 (图 1 中部位下端一行) 和方钢骨架结构制 备过程流程图 (图 1 下部位) 。
     图 2, 为本发明一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖结构示意性图。图 2 中, 1 为橡胶复合材料、 2 为方钢骨架、 3 为增强复合水泥、 K 为井盖起吊孔。
     图 3, 为本发明方钢骨架结构示意性图 (图 2 中去除橡胶复合材料后的俯视图) 。 图 3中: 1 为 680mm(30mm×60mm×2mm) 方钢 ; 2 为 680 ~ 640mm(30mm×60mm×2mm) 方钢 ; 3 为 630 ~ 565mm(30mm×60mm×2mm) 方钢 ; 4 为 245 ~ 210mm(30mm×50mm×2mm) 方钢 ; 5 为 455 ~ 380mm(30mm×30mm×2mm) 方钢 ; 6 为 380 ~ 270mm(30mm×20mm×2mm) 方钢 ; 7 为 270 ~ 140mm(30mm×20mm×2mm) 方钢 ; 8 为 30mm×3mm) 扁铁包边 ; 9 为 40mm×50mm(留空) ; 10 为 145mm(30mm×20mm×2mm) 方钢 ; 11 为 120mm×20mm(留空) ; 12 为 85mm(30mm×20mm×2mm) 方钢 ; 13 为 35mm×20mm(留空) ; 图 4, 为本发明另一种实施案例 : 一种高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖结构 示意性图。图 4 中, 1 为底座、 2 为副底座、 3 为窨井盖、 4 为调节螺栓、 R 为窨井盖 3 内拱桥 方钢骨架的拱弧半径。
     图 5, 为图 4 的实施案例, 高强拱桥方钢骨架的焊接基本组成单元, 其中相邻两根 方钢之间焊接示意图 (剖视图) , 图 5 中, Φ 为两根钢管之间, 被焊接钢筋的直径 (mm) 。
     图 6, 为图 4 中, 副底座 2 的结构示意图 (剖视图) 。
     图 7, 是图 6 的俯视图, 图 7 中, A 为注浆孔, B 为通孔。
     图 8, 为图 4 中, 底座 1 的结构示意图 (剖视图) , 图 8 中 C 为升降调节口。
     图 9, 是图 8 的俯视图, 图 9 中, D 为螺孔。
     图 10, 为本发明图 4 中的实施案例, 一种高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井 盖, 安装及升降调节过程流程图。
     具体实施方案
     下面结合说明书附图, 对本发明的具体实施形式作进一步详述, 先详细表述本发 明两种方钢骨架结构的实施案例 : 【第一种】 是, 一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖 ; 参照图 2 ~图 3, 由橡胶复合材料 1、 方钢骨架 2、 和增强复合水泥 3, 所组成的一种高强 度方钢结构橡胶复合材料井盖, 关键技术是 : A、 被焊接的方钢骨架孔内灌注增强复合水泥 (增强) ; B、 方钢骨架形状类似 “扁担” , 下方平两头是两头尖结构 ( “等强度” ) 。
     所需要的材料参照图 3, 标准方钢有 : 30mm×60mm×2mm(图 3 中的 1、 2、 3) ; 30mm×50mm×2mm(图 3 中的 4) ; 30mm×30mm×2mm(图 3 中的 5) ; 30mm×20mm×2mm(图 3 中的 6、 7、 10、 12) ; 一共四种规格方钢材料和 30mm×3mm 扁铁。 由于第一种结构井盖的底座是普通技术, 在此不作详述。
     【第二种】 是, 一种高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖。
     参照图 4, 由底座 1、 副底座 2、 窨井盖 3、 调节螺栓 4 组成的一种高强度升降式钢架 橡胶复合窨井盖, 关键技术是 : A、 井盖表面升降可以调整 (在下面第四部分内容将详述调整过程) ; B、 所设计的方钢骨架结构, 是以我国先人劳动的伟大创举, “赵州桥” 的承压原理, 将 钢骨架设置成拱桥型。
     参看图 4, 窨井盖 3 被包覆在副底座 2 之内, 其中窨井盖 3 的底面有一个环形槽, 包 覆盖了调节螺栓 4 的露顶 ; 窨井盖 3 连同副底座 2 安装在底座 1 内, 由调节螺栓 4 中的螺母 锁定定位 ; 根据规格不同的窨井盖, 对调节螺栓 4 的螺栓组数量, 可以是均布 3 至 9 组 ; 副底 座 2 和底座 1 之间的升降槽内, 灌注着 1 : 2 的水泥膨胀砂浆, 是升降调节完毕后充填定固。
     所需要的材料, 标准方钢管规格基本同上, 钢管壁厚全为 2mm ; 相邻两根钢管之间 的钢筋直径为 Φ2 ~ 8mm, 该钢筋不必焊塞相邻两根钢管之间隔孔的全长, 仅只要焊补钢管 的两端各一小段。
     关于以上两种方钢结构, 按照 CJ/T3012 铸铁窨井盖行业标准, 以重型等级测试, 窨井盖承载力是 360KN, 全部达到承载能力要求。
     以下, 针对上述发明内容中的技术方案关键词 : 再生精细橡胶粉、 橡胶复合材料、 方钢骨架结构、 井盖升降调整, 依次分为四大部分内容, 详细表述案例实施。
     【第一部分】 参看图 1 上部位, 再生精细橡胶粉制备过程流程图。
     本发明再生精细橡胶粉 (60 至 120 目) 的制备过程, 是采用汽车、 摩托车等废旧轮 胎, 以常温方法粉碎生产, 制备步骤如下 : A、 将废旧轮胎在钢圈裁断机上切割成钢圈、 胎腹和胎面, 并在钢圈剥离机上把钢圈剥 离 (可回收钢圈) ;
     B、 在钢丝抽出机上抽出钢丝 (可回收钢丝) ; C、 将胎腹和胎面粗切成 5 ~ 10Cm 的块状 ; D、 在破碎机上, 粗破碎至更小块状, 把布于其内的钢丝和纤维切断分离 ; E、 在另一台破碎机上, 再破碎约至 0.6 ~ 1.0Cm 的细粒状, F、 在磁选机上将混杂的钢丝分离出来 (再次可回收钢丝) ; G、 通过圆滚筛机, 将废旧轮胎里的纤维进行粗分选 (可回收纤维) , 这样, 可提高粗纤维 的使用价值, 同时解决纤维含量过高而影响再生胶粉的质量 ; H、 在橡胶细碎机上进行橡胶细破碎, 可直接得到 5 ~ 10 目的胶粉 ; I、 在直线振动筛上进行纤维细分选 ; J、 由旋风收集器, 再经气流分选机进行纤维精细分选, 以提高胶粉质量, 和胶粉的纯 度, 确保纤维含量符合 GB/T19208-2008《硫化橡胶粉》 国家标准 ; K、 经下一个旋风收集器经磁选, 完全分离物料里的铁质等, 使胶粉更纯 ; M、 在双磨盘研磨机上进行研磨, 得到约 60 ~ 120 目的精细胶粉 ; N、 为了确保再生精细胶粉满足本发明配方组成的物化性要求, 将精细胶粉在气流分选 机上, 进行最后气流分选处理 ; L、 再生精细胶粉整个制备过程完毕。 制备再生精细胶粉的原料除废旧轮胎外, 也可以是胶带、 胶鞋、 胶管等 ; 可以是所 有机动车辆的废旧轮胎, 但是在制备前必须经去污清洗等处理。
     【第二部分】 参看图 1 中部位上三行, 本发明橡胶复合材料制备流程图。
     实施案例一, 下面结合具体实施案例予以详述 : 聚氨酯树脂 30 份 (以下配方均为 “单位重量份” 数计) 、 玻璃纤维 15 份、 聚苯乙烯 4.5 份、 苯乙烯 4.5 份、 叔丁脂 0.15 份、 氢氧化钙 0.15 份、 硬脂酸 1 份、 硬脂酸锌 1 份、 再生精细 胶粉 60 份、 颜色糊 0.2 份。
     以上原料中, 聚氨酯树脂为胶状溶剂型, 聚苯乙烯为粒子状, 苯乙烯为溶剂型, 叔 丁脂为溶剂型 , 氢氧化钙为粉剂, 硬脂酸为粉剂, 再生精细胶粉为粉剂 (120 目) , 颜色糊为 糊状物 , 玻璃纤维的长度为 4 ~ 8Cm。值得注意的是, 玻璃纤维在制造过程中, 有涂敷于 表面的油滑剂, 这将有碍于树脂与玻璃之间的粘合, 使用前必须先行清洗除去。
     将上述原料及其重量份称取后备用。制作过程如下 : A、 先将 4.5 份的聚苯乙烯和 4.5 份的苯乙烯混合搅拌打浆成糊状备用 ; 将 30 份的聚氨酯树脂、 0.15 份的叔丁脂和 0.15 份的氢氧化钙, 连同上述打浆成糊状的 聚苯乙烯和苯乙烯混合在一起 ; B、 在捏合机上捏合后, 加颜色糊再一起混合搅拌 (捏合搅拌要均匀) , 约 12 ~ 16 分钟, 加入 60 份的再生精细橡胶粉 ; C、 继续搅拌约 20 分钟后, 再加入 15 份的玻璃纤维 ; D、 然后再一起搅拌约 5 分钟后, 即成为本发明的橡胶复合材料。
     以下实施案例二至实施案例十, 制作过程同上, 为简捷明了起见, 各种配方组成, 以及每个实施案例的性能测试结果, 以列表形式 (含实施案例一) 表述。实施案例一至实施 案例十实施对象为 Φ700mm 的窨井盖。
     列表如下 :关于最后一项承载能力试验, 是按照 CJ/T3012 铸铁窨井盖行业标准测试, 在该标准 中, 以重型等级测试, 窨井盖承载力是 360KN, 允许残留变形为 D/500 (D 为窨井盖直径) 。表 中最后一行的数值, 均以 D=700mm 窨井盖测试的数值。
     以上从实施案例一至实施案例十材料选配及制作过程, 是建立在数十次试验的基 础上精选的典型案例, 配择材料的原则依据是 : 工艺力求简单、 合理, 最终所形成的窨井盖 产品, 确保各项机械性能指标和承载能力, 达到标准的要求, 同时又做到原料成本最低。在上述制作过程中, 由于聚苯乙烯为粒子形, 苯乙烯为溶剂, 故需要两者先混合打浆成糊状, 再将聚氨酯树脂、 叔丁脂和氢氧化钙, 在捏合机上一起捏合, 保证捏合时间 12 至 16 分钟, 并 且在加入再生精细胶粉后, 继续搅拌约 20 分钟左右, 此后加入的玻璃纤维, 还需要再搅拌 5 分钟, 玻璃纤维起到牵拉增强作用, 本配方的玻璃纤维长度为 4 ~ 8Cm, 形成最佳匹配, 固化 剂的加入量也是关键因素, 加多了固化速度过快, 加少了了固化速度过慢, 都将产生后续的 内应力, 使产品质量不稳定 ; 再生精细胶粉的细化程度也是关键因素, 目数大而且要纯, 组 织更结密, 因此由本发明专门制作的再生精细胶粉为 120 目, 该再生精细胶粉, 既作为填料 增加硬性和耐磨性, 同时也是降低成本的双重作用 ; 硬脂酸和硬脂酸锌, 作为脱模剂, 是从 脱模效果和成本考虑, 允许光采用硬脂酸锌 ; 颜色糊作为着色剂是可有可无, 对某些街道、 公园、 运动场地为美观起见, 需一定的色彩, 相应加些颜色糊。
     根据上述择取材料的原则, 以及从测试得到的性能指标和材料成本综合考量, 实 施案例七和实施案例八为佳选。关于制作过程的重要参数汇表如下 :内容 再生胶粉 玻纤长度 首次撹拌 第二次撹拌 参数 120 目 4 ~ 8cm 12 ~ 16 分钟 20 分钟 第三次撹拌 5 分钟【第三部分】 参看图 1 下部位, 钢管骨架制备过程流程图。
     制备过程步骤如下 : A、 按尺寸切割并焊接组成拱桥型骨架整体, 根据不同规格的窨井盖的直径和厚度, 拱 形半径 (图 2 中的 R) 为 R100 ~ 180mm。
     、 骨架焊接组件焊后去焊接应力处理。
     、 在每根钢管孔内灌注水泥, 使骨架焊接组件二次增强。
     、 作为骨架, 为了和橡胶复合材料有更好的亲和粘结, 对钢管端部的水泥面作兑 水, 软化处理。用水泥清洗剂 : 客林混凝土薄层清洗剂、 草酸、 盐酸等均可以清洗水泥面。
     、 整个制备过程完毕, 待备用。
     【第四部分】 参看图 10, 升降调节和安装调整过程图。由于沥青混凝土摊铺、 碾压 的关联, 升降调节和安装调整是有机连在一起。
     安装调整过程如下 : A、 参看图 4, 先将底座 1 用水泥砂浆安置在砖砌检查井体上, 确定好标高后, 将副底座 2 和窨井盖 3 置于底座 1 中 (注意不要使水泥砂浆进入底座 1 的螺孔内, 防止螺孔堵塞) , 待水 泥砂浆强度达到 70 % 左右后, 可进行沥青混凝土底基摊铺碾压施工, 此时沥青混凝土的底 基层的平面高度应与底座 1、 副底座 2 和窨井盖 3 是同一个碾压平面, 使马路底基层与底座 1 牢固稳定结合在一起, 并且保证检查井周边沥青混凝土的密实度, 从而避免以往的二次升 井, 而导致检查井周围基层材料强度的破坏, 检查井周边密实度的降低, 造成底座 1 与检查 井体连接不稳固和稳定, 为日后埋下严重的质量隐患和缺陷 ; B、 在沥青混凝土面层摊铺前 , 首先将副底座 2 和窨井盖 3 从底座 1 中取出, 参考图 4, 将所有的调节螺栓 4(根据窨井盖 3 的大小不等规格, 均布三个至九个) 穿过副底座 2 中的 通孔 B(图 7) 分别拧入底座 1 的螺孔 D 中 , 放入底座 2, 通过图 8 中底座 1 的升降调节口 C (升降调节口 C 和图 7 中的螺栓孔 D 的位置相对应) 调整每组调节螺栓 4 的一对升降螺母 , 使副底座 2 相对周围马路平面一致、 达到要求位置后再用螺母锁紧 , 使底座 1 与副底座 2形成一体 ; C、 最后将窨井盖 3 盖好 , 可进行面层施工。摊铺碾压后 , 如发现副底座 2 与马路面 衔接不规范, 可再次打开窨井盖 3 进行再调整, 从升降调节口 C(图 8) 中松开调节螺栓组 4 (图 2) 中的锁紧螺母, 用板手调整螺母升降至要求高度, 并用三米靠尺验收无误后锁定锁紧 螺母 ; 然后将挡灰板遮挡住底座 1 的升降调节口 C 处, 最后用 1 : 2 的水泥膨胀砂浆, 通过副 底座 2 中的注浆孔 A(图 7 中为 3 个注浆孔, 根据不同规格的需要, 也可以是 6 个~ 9 个) , 灌注在底座 1 与副底座 2 之间的 (空档) 升降槽中, 直至注满升降槽为止, 形成底座 1 和底座 2 有机的结合连成一体, 最后放入窨井盖 3, 整个安装和调整过程完毕。
     以上调整过程, 操作简单、 安全方便, 窨井盖 3 麦面和马路面衔接平整、 底座 1 底基 稳固。关于调节螺栓组 4 上的一对升降螺母操作是普通常识不另述。
     本发明提供一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法, 仅为窨井盖案 例, 关于底座和水箅的制备方法, 载入同一设计人和同一专利权人另一申请专利中。 具体制 作窨井盖或水箅时, 先要计算待生产品的体积, 减去钢骨架的体积, 再乘以橡胶复合材料的 比重 (约为 1.9 ~ 2.3) , 即为制作该待生产品所需的橡胶复合材料用量, 模压时, 钢骨架先 放入模具中, 随同一起必须先予热, 然后在 180℃温度下, 用 250 ~ 500 吨液压机模压成型, 保压 15 分钟左右脱模。 至此, 需要特别声明的是 : 对本发明的制造方法, 包括再生精细橡胶粉的制造方 法、 橡胶复合材料的制造方法、 整个窨井盖的制作过程和制造方法、 两种高强度方钢骨架设 计结构、 方钢骨架孔内灌注增强复合水泥的方法、 升降结构以及整个安装升降调节方法、 橡 胶复合材料配方的组成及重量配比、 制作过程的重要参数等所有这一切, 都是通过十多年 来积累的经验, 通过一定的计算, 采用正交法、 “黄金分段” 等方法, 实践 - 测试 - 再实践, 反 复得出的创举。 同行的技术人员完全可很轻易的进行稍加变化 : 如材料配方的变相更换、 材 料配方重量比的增减、 重要参数的稍加调变, 方钢骨架结构的稍加处理变换等, 但所有这些 的 “稍加变化” , 都属于本发明权利要求书中的权利保护范围之内。
     本发明大量消耗利用废旧轮胎, 上述一系列的制作过程、 发明设计的结构、 制备方 法, 所制造的两种高强度方钢骨架橡胶复合窨井盖与现有技术同类产品相比具有几下主要 的优势和特点 : 1, 本发明与国家节能降耗、 持续改善环境的基本国策以及国家产业政策完全相吻合。 大量消耗废旧汽车轮胎 , 减少废旧轮胎对环境的污染, 变废为宝、 化害为利, 相对于传统的 铸铁窨井盖及底座, 节省大量铸铁材料, 性价比高。
     , 汽车等废旧轮胎, 其本质为天然橡胶, 化学性质十分稳定, 不易被腐蚀, 抵抗自然 气候侵蚀能力强, 具有较强的耐腐蚀性、 耐候性、 耐磨性, 使用寿命长, 并且在废旧轮胎再利 用的同时, 钢圈、 钢丝及纤维也一起可以再回收。
     , 以废旧轮胎制作的再生橡胶粉并制作的橡胶复合材料为主体, 以方钢管金属材 料为骨架, 形成钢柔匹配并举, 其质地相对于水泥混凝土、 铸铁更柔韧, 更具缓解碰撞冲击 和减震之功能, 从而提高车辆行驶的平稳性, 车辆行过无声。
     综上所述, 一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法, 制造工艺简单方 便、 原料来源广、 适宜自动化批量生产 ; 所制备的两种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖产 品, 结构简单、 承载能力强、 抗冲击强度高、 抗老化性好、 抗撕裂、 耐磨耐腐蚀性高、 减震效果
     明显、 行车过往无噪声、 韧性好、 经久耐用等优良性能 ; 并且性价比高。其中第二种井盖结 构, 可调节升降, 而且升降调节操作简单易行, 尤其是由上述言, 相比于现有技术同类产品 具有三大点优势, 大量消耗废旧汽车轮胎 , 减少废旧轮胎对环境的污染, “变废为宝” “化害 、 为利” 。本发明的两种高强度方钢橡胶复合窨井盖, 实属绿色环保型的大得益产品, 通过本 发明的实现, 将前面所说的, 因窨井盖和水箅缺失的 “伤心” 、 “烦心” 、 “ 揪心” 的三个苦心, 将变成“舒心” 、 “放心” 、 “开心” 的三个乐心。
     本发明相对于传统铸铁产品, 或者相比于现有技术的非金属复合材料制作的窨井 盖, 是一个重大技术突破和改革创新 ; 本发明不仅与国家节能降耗、 持续改善环境的基本国 策以及国家产业政策完全相吻合, 而且同时还与国家的 “以塑代钢” 基本国策完全相吻合。 为加快推进新型复合材料的推广应用, 具有十分重大的意义。
     本发明的两种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖产品, 可规模化的大量推广应用 在城市街道马路、 公路等的检查井上, 应用前景十分可观!行人、 行车平安和谐, 意义深远。

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1、10申请公布号CN102433896A43申请公布日20120502CN102433896ACN102433896A21申请号201110282363522申请日20110922E02D29/14200601B29C70/68200601C08L17/00200601C08L75/04200601C08L25/06200601C08K13/04200601C08K7/14200601C08K5/03200601C08K3/22200601C08K5/09200601C08K5/09820060171申请人葛达旺地址523080广东省东莞市南城区宏图路东莞市家居装饰城第A区72发明人葛达旺74专。

2、利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人尉伟敏54发明名称高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法57摘要本发明提供一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法,包括橡胶复合材料的制备方法;橡胶复合材料中主要填充料,再生精细橡胶粉的制备方法;以橡胶复合材料为主体、以方钢为骨架,制作的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖和另一种高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖两种产品。本发明两种复合材料的制备,原料来源广,大量消耗废旧轮胎,“变废为宝”、“化害为利”,这在非金属复合材料应用于井盖产品方面,是一个突破;两种产品,利用金属和非金属材料各自优异性能,形成钢柔匹配,具有一系列优越的性能,其。

3、中可调节升降的井盖产品,操作简单易行,可规模化的推广应用在城市街道马路、公路等的检查井上,应用前景十分可观。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图4页CN102433900A1/1页21一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法,其特征在于材料组成及配方是2540份的聚氨酯树脂、1215份的玻璃纤维、35份的聚苯乙烯、3555份的苯乙烯、012015份的叔丁脂、012015份的氢氧化钙、0712份的硬脂酸、0712份的硬脂酸锌、4060份的再生精细橡胶粉,0102的颜色糊或颜料粉。2根据权利要求书1所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖的制。

4、备方法,其特征在于,先将聚苯乙烯和苯乙烯混合搅拌打浆成糊状备用;将聚氨酯树脂、叔丁脂和氢氧化钙,连同上述备用的混合在一起捏合后,加颜色糊再一起混合搅拌约1216分钟,加入120目再生精细橡胶粉,继续搅拌约20分钟后,再加入48CM长的玻璃纤维,然后再一起搅拌约5分钟。3根据权利要求书1所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖,其中一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖产品,包括橡胶复合材料、方钢骨架、和增强复合水泥,其特征是被焊接的方钢骨架孔内灌注增强复合水泥、结构是两头尖,即中间的方钢规格大,两头的方钢规格小,方钢规格为(30MM60MM2MM)、(30MM50MM2MM)、(30MM30MM2。

5、MM)、(30MM20MM2MM)一共四种规格和30MM3MM扁铁。4根据权利要求书1所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖,其中另一种的高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖产品,包括底座、副底座、窨井盖和调节螺栓所组成,其特征是副底座上,有39个的注浆孔和通孔,在底座上有39个的升降调节口和螺孔,在窨井盖内拱桥型骨架的所有钢管孔内灌注水泥,所述其中拱桥型骨架的拱孤半径为R100180MM、钢管规格为方钢规格为(30MM60MM2MM)、(30MM50MM2MM)、(30MM30MM2MM)、(30MM20MM2MM)、钢筋直径为28MM。5根据权利要求书1所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料。

6、井盖,所述再生精细橡胶粉的制备方法,其特征在于设备有钢圈剥离机、钢丝抽出机、破碎机、磁选机、圆滚筛机、橡胶细碎机、直线振动筛、旋风收集器、气流分选机、双磨盘研磨机;废旧轮胎粗切510CM、破碎0610CM、细破碎510目、研磨60120目。6根据权利要求书1或4所述的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖,所述一种升降式钢架橡胶复合窨井盖产品的升降调节方法,其特征在于,调节螺栓底端螺纹固定在底座底部,窨井盖装在副底座内,并随同一起靠调节螺栓、副底座上通孔对应关系装在底座内;先拿开窨井盖,通过升降调节口在调节螺栓的一对螺母调节并锁定后,通过副底座2中的注浆孔,灌注满12的水泥膨胀砂浆最后副底座相对底。

7、座限位固定。7根据权利要求书1所述一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖,窨井盖由上述橡胶复合材料和由钢管及钢筋所焊接成的拱桥型骨架模压而成,其特征在于,模压温度为180、液压机吨位250500吨、保压时间为1020分钟。权利要求书CN102433896ACN102433900A1/9页3高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法技术领域0001本发明涉及道路设施技术领域,尤其涉及一种窨井盖及制造方法。背景技术0002窨井(又称检查井),是通往地下设施如自来水、有线电视、排污水、电信、电力、燃气、热力、消防、环卫等设施的出入口。底座和井盖的组成(以下通称为窨井盖),箅座和箅盖的组成(以下通称为水箅)。

8、,是市政建设中必不可少的重要设施,也是体现一个城市市容的标志之一。窨井盖是相对检查井口可开启的封闭物,盖表面是人、车要行过之面。现有技术存在有一些问题,主要举例两点1,检查井成为“城市黑陷阱”长期以来,我国一直使用铸铁窨井盖和铸铁水箅,被盗事件时有发生,给行人和车辆带来了极大的危害,甚至于交通事故和行人落井惨事发生。这种因窨井盖和水箅的缺失,而形成的“城市陷阱”、“马路黑洞”,已成为百姓伤心、政府领导烦心、受害者揪心的社会问题,成为社会关注的焦点。近几年来,市场上相继出现了一些利用非金属材料,制成无回收价值的新型模压窨井盖和水箅如菱镁复合材料,复合玻璃钢,铁粉与废旧塑料复合材料等等。但现有这些。

9、复合材料所制成的窨井盖或水箅,其中部分脆性大、易老化、易断裂等缺陷,或强度不够,质量参差不齐,难以达到规定标准,推广应用受到一定制约。现如今日常所见的,仍然以铸铁窨井盖和铸铁水箅为多,上述危害仍在继续发生。0003检查井成为“马路肚脐眼”所谓“马路肚脐眼”,指井盖(或水箅)表面相对马路面,“上凸”或“下凹”不在同一平面。众所周知,路面摊铺沥青是分次进行的,初次摊铺时,井盖一般高于路面5CM左右,路面经过车辆碾压,窨井周围路面下沉就形成窨井上凸;或者是破损路面维修加铺沥青时,窨井没有同步提高,造成窨井变相下陷。这种“马路肚脐眼”,给行车的舒适性平稳性和安全性带来隐患,也有损于市容。发明内容000。

10、4本发明针对以上问题,所要解决的技术问题旨在,提供一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法一、橡胶复合材料的制备方法(其中还包括该橡胶复合材料中,主要填充料再生精细橡胶粉的制备方法);二、由橡胶复合材料和方钢骨架结构,所制作的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖产品。以克服上述亟待解决的问题。0005为实现上述目的,本发明制定了一系列的技术方案。技术方案的关键词是再生精细橡胶粉、橡胶复合材料、方钢骨架结构、井盖升降调整。0006【A】所述再生精细橡胶粉,其特征是,以大量的汽车等废旧轮胎为原料,制备符合本发明所要求的填充料。制备的专门技术,包括生产线设备、制作方法和工艺技术等。这与说明书CN1。

11、02433896ACN102433900A2/9页4国家的节能降耗、变废为宝、化害为利、减少废旧轮胎对环境的污染,促进发展循环经济的基本国策,完全相吻合。0007【B】所述橡胶复合材料,其特征是,以上述再生精细橡胶粉为主要填充料,结合与该填充料,具有很好亲和力的一些聚氨酯树脂等材料,复合制备而成的一种橡胶复合材料。包括制备方法,工艺参数,材料配方等。这相对于现有杂乱的非金属复合材料,是一个重大突破和创新,这是本发明核心技术之一。0008【C】所述方钢骨架结构,以标准方钢管为材料,以增强和等强度设计原理,形成本发明独特的方钢结构。所述增强原理,其特征是,在其焊成骨架孔内灌注增强复合水泥;所述等强。

12、度设计,其特征是,方钢结构为“两头尖”,从而形成高强度方钢骨架,再与上述橡胶复合材料形成最佳钢柔匹配,足以使窨井盖的承压能力高而强。这是本发明又一个重大创举。0009【D】所述井盖升降调整,其特点是,仅增加一个副底座,就可以轻松简便的实现井盖升降调节。确保井盖面和马路面一致、确保马路底基层与底座牢固稳定、确保检查井周边的密实度,避免二次升井。这样既解决上述“马路肚脐眼”问题,而且这副底座紧包夹井盖,使井盖承压能力实现“二保险”作用。0010本发明的橡胶复合材料配方,是由下列原料及其重量份配比组成(以下配方均为“单位重量份”数计)2540份的聚氨酯树脂、1215份的玻璃纤维、35份的聚苯乙烯、3。

13、555份的苯乙烯、012015份的叔丁脂、012015份的氢氧化钙、0712份的硬脂酸、0712份的硬脂酸锌、4060份的再生精细橡胶粉,0102的颜色糊或颜料粉。0011上述配方材料各自的特性和作用是A、聚氨酯树脂,分子式C3H8N2O,主链含NHCOO重复单元结构的一类聚合物,由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有高强度、抗撕裂、耐压性、耐磨性、韧性、耐老化性和粘合性等特性的一种高分子材料,尤其是和橡胶粉具有最佳的亲和力,这聚氨酯树脂等材料,是构成本发明橡胶复合材料的主体之一。0012、玻璃纤维又称无碱玻璃纤维,本发明特别选用东莞鑫煜塑胶。

14、原料有限公司的PA6型号,分子式NH(CH2)5CON,是一种性能优异的无机非金属材料,是复合材料中的增强材料,最大的特征是具有很高的拉伸强度(250800MPA)、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差,但这和上述的聚氨酯树脂、再生橡胶粉复合,形成很好的互补性。0013、聚苯乙烯,简称PS。是一种热塑性树脂,由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物。和橡胶改性形成的高抗冲PS(HIPS)材料,这是最常用的材料,和橡胶类型高分子材料共聚,能生成具有高强度和高抗压性能。0014、苯乙烯,分子式C8H8,这原料的最大特点,是可使被固化物交联完全,使抗张强度、抗压性能等机械性能成。

15、倍提高,而收缩率却大为降低,在本发明的配方中,不仅起到很好的增强作用,而且后续所形成的产品极具稳定性。0015、叔丁脂,分子式C6H1202固化引发剂。0016、氢氧化钙,分子式CAOH2,增进或控制固化反应,是热稳定剂。说明书CN102433896ACN102433900A3/9页50017、硬脂酸,即十八烷酸,分子式C18H36O2,脱模剂。0018、硬脂酸锌,分子式C36H70O4ZN,该原料主要起到对上述苯乙烯树脂的润滑剂和脱模剂作用,同时在橡胶中还具有硫化活性剂,软化剂的功能。0019、再生精细橡胶粉,是复合材料主体之一,由本发明专门技术制备。0020、颜色糊或颜料粉,是着色剂,根据。

16、窨井盖和水箅有颜色要求时添加。附图说明0021图1,为本发明一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法,制备过程流程图,包括再生精细橡胶粉制备过程流程图(图1上部位),橡胶复合材料制备过程流程图(图1中部位上三行)、整个窨井盖制备的过程流程图(图1中部位下端一行)和方钢骨架结构制备过程流程图(图1下部位)。0022图2,为本发明一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖结构示意性图。图2中,1为橡胶复合材料、2为方钢骨架、3为增强复合水泥、K为井盖起吊孔。0023图3,为本发明方钢骨架结构示意性图(图2中去除橡胶复合材料后的俯视图)。图3中1为680MM(30MM60MM2MM)方钢;2为68064。

17、0MM(30MM60MM2MM)方钢;3为630565MM(30MM60MM2MM)方钢;4为245210MM(30MM50MM2MM)方钢;5为455380MM(30MM30MM2MM)方钢;6为380270MM(30MM20MM2MM)方钢;7为270140MM(30MM20MM2MM)方钢;8为30MM3MM)扁铁包边;9为40MM50MM(留空);10为145MM(30MM20MM2MM)方钢;11为120MM20MM(留空);12为85MM(30MM20MM2MM)方钢;13为35MM20MM(留空);图4,为本发明另一种实施案例一种高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖结构示意性图。。

18、图4中,1为底座、2为副底座、3为窨井盖、4为调节螺栓、R为窨井盖3内拱桥方钢骨架的拱弧半径。0024图5,为图4的实施案例,高强拱桥方钢骨架的焊接基本组成单元,其中相邻两根方钢之间焊接示意图(剖视图),图5中,为两根钢管之间,被焊接钢筋的直径(MM)。0025图6,为图4中,副底座2的结构示意图(剖视图)。0026图7,是图6的俯视图,图7中,A为注浆孔,B为通孔。0027图8,为图4中,底座1的结构示意图(剖视图),图8中C为升降调节口。0028图9,是图8的俯视图,图9中,D为螺孔。0029图10,为本发明图4中的实施案例,一种高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖,安装及升降调节过程流程。

19、图。说明书CN102433896ACN102433900A4/9页6具体实施方案0030下面结合说明书附图,对本发明的具体实施形式作进一步详述,先详细表述本发明两种方钢骨架结构的实施案例【第一种】是,一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖;参照图2图3,由橡胶复合材料1、方钢骨架2、和增强复合水泥3,所组成的一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖,关键技术是A、被焊接的方钢骨架孔内灌注增强复合水泥(增强);B、方钢骨架形状类似“扁担”,下方平两头是两头尖结构(“等强度”)。0031所需要的材料参照图3,标准方钢有30MM60MM2MM(图3中的1、2、3);30MM50MM2MM(图3中的4);30M。

20、M30MM2MM(图3中的5);30MM20MM2MM(图3中的6、7、10、12);一共四种规格方钢材料和30MM3MM扁铁。0032由于第一种结构井盖的底座是普通技术,在此不作详述。0033【第二种】是,一种高强度升降式拱桥方钢骨架橡胶复合井盖。0034参照图4,由底座1、副底座2、窨井盖3、调节螺栓4组成的一种高强度升降式钢架橡胶复合窨井盖,关键技术是A、井盖表面升降可以调整(在下面第四部分内容将详述调整过程);B、所设计的方钢骨架结构,是以我国先人劳动的伟大创举,“赵州桥”的承压原理,将钢骨架设置成拱桥型。0035参看图4,窨井盖3被包覆在副底座2之内,其中窨井盖3的底面有一个环形槽,。

21、包覆盖了调节螺栓4的露顶;窨井盖3连同副底座2安装在底座1内,由调节螺栓4中的螺母锁定定位;根据规格不同的窨井盖,对调节螺栓4的螺栓组数量,可以是均布3至9组;副底座2和底座1之间的升降槽内,灌注着12的水泥膨胀砂浆,是升降调节完毕后充填定固。0036所需要的材料,标准方钢管规格基本同上,钢管壁厚全为2MM;相邻两根钢管之间的钢筋直径为28MM,该钢筋不必焊塞相邻两根钢管之间隔孔的全长,仅只要焊补钢管的两端各一小段。0037关于以上两种方钢结构,按照CJ/T3012铸铁窨井盖行业标准,以重型等级测试,窨井盖承载力是360KN,全部达到承载能力要求。0038以下,针对上述发明内容中的技术方案关键。

22、词再生精细橡胶粉、橡胶复合材料、方钢骨架结构、井盖升降调整,依次分为四大部分内容,详细表述案例实施。0039【第一部分】参看图1上部位,再生精细橡胶粉制备过程流程图。0040本发明再生精细橡胶粉(60至120目)的制备过程,是采用汽车、摩托车等废旧轮胎,以常温方法粉碎生产,制备步骤如下A、将废旧轮胎在钢圈裁断机上切割成钢圈、胎腹和胎面,并在钢圈剥离机上把钢圈剥离(可回收钢圈);说明书CN102433896ACN102433900A5/9页7B、在钢丝抽出机上抽出钢丝(可回收钢丝);C、将胎腹和胎面粗切成510CM的块状;D、在破碎机上,粗破碎至更小块状,把布于其内的钢丝和纤维切断分离;E、在另。

23、一台破碎机上,再破碎约至0610CM的细粒状,F、在磁选机上将混杂的钢丝分离出来(再次可回收钢丝);G、通过圆滚筛机,将废旧轮胎里的纤维进行粗分选(可回收纤维),这样,可提高粗纤维的使用价值,同时解决纤维含量过高而影响再生胶粉的质量;H、在橡胶细碎机上进行橡胶细破碎,可直接得到510目的胶粉;I、在直线振动筛上进行纤维细分选;J、由旋风收集器,再经气流分选机进行纤维精细分选,以提高胶粉质量,和胶粉的纯度,确保纤维含量符合GB/T192082008硫化橡胶粉国家标准;K、经下一个旋风收集器经磁选,完全分离物料里的铁质等,使胶粉更纯;M、在双磨盘研磨机上进行研磨,得到约60120目的精细胶粉;N、。

24、为了确保再生精细胶粉满足本发明配方组成的物化性要求,将精细胶粉在气流分选机上,进行最后气流分选处理;L、再生精细胶粉整个制备过程完毕。0041制备再生精细胶粉的原料除废旧轮胎外,也可以是胶带、胶鞋、胶管等;可以是所有机动车辆的废旧轮胎,但是在制备前必须经去污清洗等处理。0042【第二部分】参看图1中部位上三行,本发明橡胶复合材料制备流程图。0043实施案例一,下面结合具体实施案例予以详述聚氨酯树脂30份(以下配方均为“单位重量份”数计)、玻璃纤维15份、聚苯乙烯45份、苯乙烯45份、叔丁脂015份、氢氧化钙015份、硬脂酸1份、硬脂酸锌1份、再生精细胶粉60份、颜色糊02份。0044以上原料中。

25、,聚氨酯树脂为胶状溶剂型,聚苯乙烯为粒子状,苯乙烯为溶剂型,叔丁脂为溶剂型,氢氧化钙为粉剂,硬脂酸为粉剂,再生精细胶粉为粉剂(120目),颜色糊为糊状物,玻璃纤维的长度为48CM。值得注意的是,玻璃纤维在制造过程中,有涂敷于表面的油滑剂,这将有碍于树脂与玻璃之间的粘合,使用前必须先行清洗除去。0045将上述原料及其重量份称取后备用。制作过程如下A、先将45份的聚苯乙烯和45份的苯乙烯混合搅拌打浆成糊状备用;将30份的聚氨酯树脂、015份的叔丁脂和015份的氢氧化钙,连同上述打浆成糊状的聚苯乙烯和苯乙烯混合在一起;B、在捏合机上捏合后,加颜色糊再一起混合搅拌(捏合搅拌要均匀),约1216分钟,加。

26、入60份的再生精细橡胶粉;C、继续搅拌约20分钟后,再加入15份的玻璃纤维;D、然后再一起搅拌约5分钟后,即成为本发明的橡胶复合材料。0046以下实施案例二至实施案例十,制作过程同上,为简捷明了起见,各种配方组成,以及每个实施案例的性能测试结果,以列表形式(含实施案例一)表述。实施案例一至实施案例十实施对象为700MM的窨井盖。说明书CN102433896ACN102433900A6/9页80047列表如下关于最后一项承载能力试验,是按照CJ/T3012铸铁窨井盖行业标准测试,在该标准中,以重型等级测试,窨井盖承载力是360KN,允许残留变形为D/500(D为窨井盖直径)。表中最后一行的数值,。

27、均以D700MM窨井盖测试的数值。0048以上从实施案例一至实施案例十材料选配及制作过程,是建立在数十次试验的基础上精选的典型案例,配择材料的原则依据是工艺力求简单、合理,最终所形成的窨井盖产品,确保各项机械性能指标和承载能力,达到标准的要求,同时又做到原料成本最低。在说明书CN102433896ACN102433900A7/9页9上述制作过程中,由于聚苯乙烯为粒子形,苯乙烯为溶剂,故需要两者先混合打浆成糊状,再将聚氨酯树脂、叔丁脂和氢氧化钙,在捏合机上一起捏合,保证捏合时间12至16分钟,并且在加入再生精细胶粉后,继续搅拌约20分钟左右,此后加入的玻璃纤维,还需要再搅拌5分钟,玻璃纤维起到牵。

28、拉增强作用,本配方的玻璃纤维长度为48CM,形成最佳匹配,固化剂的加入量也是关键因素,加多了固化速度过快,加少了了固化速度过慢,都将产生后续的内应力,使产品质量不稳定;再生精细胶粉的细化程度也是关键因素,目数大而且要纯,组织更结密,因此由本发明专门制作的再生精细胶粉为120目,该再生精细胶粉,既作为填料增加硬性和耐磨性,同时也是降低成本的双重作用;硬脂酸和硬脂酸锌,作为脱模剂,是从脱模效果和成本考虑,允许光采用硬脂酸锌;颜色糊作为着色剂是可有可无,对某些街道、公园、运动场地为美观起见,需一定的色彩,相应加些颜色糊。0049根据上述择取材料的原则,以及从测试得到的性能指标和材料成本综合考量,实施。

29、案例七和实施案例八为佳选。关于制作过程的重要参数汇表如下内容再生胶粉玻纤长度首次撹拌第二次撹拌第三次撹拌参数120目48CM1216分钟20分钟5分钟【第三部分】参看图1下部位,钢管骨架制备过程流程图。0050制备过程步骤如下A、按尺寸切割并焊接组成拱桥型骨架整体,根据不同规格的窨井盖的直径和厚度,拱形半径(图2中的R)为R100180MM。0051、骨架焊接组件焊后去焊接应力处理。0052、在每根钢管孔内灌注水泥,使骨架焊接组件二次增强。0053、作为骨架,为了和橡胶复合材料有更好的亲和粘结,对钢管端部的水泥面作兑水,软化处理。用水泥清洗剂客林混凝土薄层清洗剂、草酸、盐酸等均可以清洗水泥面。。

30、0054、整个制备过程完毕,待备用。0055【第四部分】参看图10,升降调节和安装调整过程图。由于沥青混凝土摊铺、碾压的关联,升降调节和安装调整是有机连在一起。0056安装调整过程如下A、参看图4,先将底座1用水泥砂浆安置在砖砌检查井体上,确定好标高后,将副底座2和窨井盖3置于底座1中(注意不要使水泥砂浆进入底座1的螺孔内,防止螺孔堵塞),待水泥砂浆强度达到70左右后,可进行沥青混凝土底基摊铺碾压施工,此时沥青混凝土的底基层的平面高度应与底座1、副底座2和窨井盖3是同一个碾压平面,使马路底基层与底座1牢固稳定结合在一起,并且保证检查井周边沥青混凝土的密实度,从而避免以往的二次升井,而导致检查井。

31、周围基层材料强度的破坏,检查井周边密实度的降低,造成底座1与检查井体连接不稳固和稳定,为日后埋下严重的质量隐患和缺陷;B、在沥青混凝土面层摊铺前,首先将副底座2和窨井盖3从底座1中取出,参考图4,将所有的调节螺栓4(根据窨井盖3的大小不等规格,均布三个至九个)穿过副底座2中的通孔B(图7)分别拧入底座1的螺孔D中,放入底座2,通过图8中底座1的升降调节口C(升降调节口C和图7中的螺栓孔D的位置相对应)调整每组调节螺栓4的一对升降螺母,使副底座2相对周围马路平面一致、达到要求位置后再用螺母锁紧,使底座1与副底座2说明书CN102433896ACN102433900A8/9页10形成一体;C、最后。

32、将窨井盖3盖好,可进行面层施工。摊铺碾压后,如发现副底座2与马路面衔接不规范,可再次打开窨井盖3进行再调整,从升降调节口C(图8)中松开调节螺栓组4(图2)中的锁紧螺母,用板手调整螺母升降至要求高度,并用三米靠尺验收无误后锁定锁紧螺母;然后将挡灰板遮挡住底座1的升降调节口C处,最后用12的水泥膨胀砂浆,通过副底座2中的注浆孔A(图7中为3个注浆孔,根据不同规格的需要,也可以是6个9个),灌注在底座1与副底座2之间的(空档)升降槽中,直至注满升降槽为止,形成底座1和底座2有机的结合连成一体,最后放入窨井盖3,整个安装和调整过程完毕。0057以上调整过程,操作简单、安全方便,窨井盖3麦面和马路面衔。

33、接平整、底座1底基稳固。关于调节螺栓组4上的一对升降螺母操作是普通常识不另述。0058本发明提供一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法,仅为窨井盖案例,关于底座和水箅的制备方法,载入同一设计人和同一专利权人另一申请专利中。具体制作窨井盖或水箅时,先要计算待生产品的体积,减去钢骨架的体积,再乘以橡胶复合材料的比重(约为1923),即为制作该待生产品所需的橡胶复合材料用量,模压时,钢骨架先放入模具中,随同一起必须先予热,然后在180温度下,用250500吨液压机模压成型,保压15分钟左右脱模。0059至此,需要特别声明的是对本发明的制造方法,包括再生精细橡胶粉的制造方法、橡胶复合材料的制造方。

34、法、整个窨井盖的制作过程和制造方法、两种高强度方钢骨架设计结构、方钢骨架孔内灌注增强复合水泥的方法、升降结构以及整个安装升降调节方法、橡胶复合材料配方的组成及重量配比、制作过程的重要参数等所有这一切,都是通过十多年来积累的经验,通过一定的计算,采用正交法、“黄金分段”等方法,实践测试再实践,反复得出的创举。同行的技术人员完全可很轻易的进行稍加变化如材料配方的变相更换、材料配方重量比的增减、重要参数的稍加调变,方钢骨架结构的稍加处理变换等,但所有这些的“稍加变化”,都属于本发明权利要求书中的权利保护范围之内。0060本发明大量消耗利用废旧轮胎,上述一系列的制作过程、发明设计的结构、制备方法,所制。

35、造的两种高强度方钢骨架橡胶复合窨井盖与现有技术同类产品相比具有几下主要的优势和特点1,本发明与国家节能降耗、持续改善环境的基本国策以及国家产业政策完全相吻合。大量消耗废旧汽车轮胎,减少废旧轮胎对环境的污染,变废为宝、化害为利,相对于传统的铸铁窨井盖及底座,节省大量铸铁材料,性价比高。0061,汽车等废旧轮胎,其本质为天然橡胶,化学性质十分稳定,不易被腐蚀,抵抗自然气候侵蚀能力强,具有较强的耐腐蚀性、耐候性、耐磨性,使用寿命长,并且在废旧轮胎再利用的同时,钢圈、钢丝及纤维也一起可以再回收。0062,以废旧轮胎制作的再生橡胶粉并制作的橡胶复合材料为主体,以方钢管金属材料为骨架,形成钢柔匹配并举,其。

36、质地相对于水泥混凝土、铸铁更柔韧,更具缓解碰撞冲击和减震之功能,从而提高车辆行驶的平稳性,车辆行过无声。0063综上所述,一种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖及制备方法,制造工艺简单方便、原料来源广、适宜自动化批量生产;所制备的两种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖产品,结构简单、承载能力强、抗冲击强度高、抗老化性好、抗撕裂、耐磨耐腐蚀性高、减震效果说明书CN102433896ACN102433900A9/9页11明显、行车过往无噪声、韧性好、经久耐用等优良性能;并且性价比高。其中第二种井盖结构,可调节升降,而且升降调节操作简单易行,尤其是由上述言,相比于现有技术同类产品具有三大点优势,大量消耗废旧。

37、汽车轮胎,减少废旧轮胎对环境的污染,“变废为宝”、“化害为利”。本发明的两种高强度方钢橡胶复合窨井盖,实属绿色环保型的大得益产品,通过本发明的实现,将前面所说的,因窨井盖和水箅缺失的“伤心”、“烦心”、“揪心”的三个苦心,将变成“舒心”、“放心”、“开心”的三个乐心。0064本发明相对于传统铸铁产品,或者相比于现有技术的非金属复合材料制作的窨井盖,是一个重大技术突破和改革创新;本发明不仅与国家节能降耗、持续改善环境的基本国策以及国家产业政策完全相吻合,而且同时还与国家的“以塑代钢”基本国策完全相吻合。为加快推进新型复合材料的推广应用,具有十分重大的意义。0065本发明的两种高强度方钢结构橡胶复合材料井盖产品,可规模化的大量推广应用在城市街道马路、公路等的检查井上,应用前景十分可观行人、行车平安和谐,意义深远。说明书CN102433896ACN102433900A1/4页12图1图2说明书附图CN102433896ACN102433900A2/4页13图3图4图5说明书附图CN102433896ACN102433900A3/4页14图6图7图8图9说明书附图CN102433896ACN102433900A4/4页15图10说明书附图CN102433896A。

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