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复合井盖的现状与发展趋势

来源:本站    发布时间:2017-01-04 17:51:14     浏览:193
       井盖是通往地下设施的出人口顶部的封闭物,凡是安装自来水、电信、电力、燃气、热力、消防、环卫等公用设施的地方都需要安装井盖。随着我国经济的飞速发展,我国基础设施的建设又迎来一个新周期,井盖在城市规划和道路建设中的市场需求量巨大。井盖所用材料以前大部分是钢筋混凝土材质。由于钢筋混凝土具有脆性大、易老化、易断裂等缺陷,而被铸铁、球墨铸铁等材质所取代。目前,铸铁(含球墨铸铁)井盖用量在90%以上。但铸铁井盖具有回收价值而经常被盗,由此造成车毁人亡的事件时有发生。为了解决井盖被盗问题,目前主要采取两种方法:一是在铸铁井盖上安装防盗装置,但采用防盗装置增加了成本,却不能从根本上解决问题,且给使用带来诸多不便;还有一种有效的途径就是采用复合材料制作井盖,可以从根本上解决井盖被盗问题。

复合材料井盖的现状
    复合材料井盖有三大类,即钢纤维混凝土井盖、再生树脂复合材料井盖、纤维增强树脂基复合材料井盖。这三种井盖都不含或含少量金属,没有回收价值。
    1、钢纤维混凝土井盖:钢纤维混凝土(SFRC)井盖是在原来钢筋混凝土井盖的基础上改进发展起来的。它是在混凝土中加入长度为10~20ram的钢纤维,由于大量细小的钢纤维均匀分散在混凝土中,钢纤维与混凝土的接触面很大,而且成不规则放射状分布,几乎在所有方向上都使混凝土得到增强,即具有各向同性的增强,大大改善了混凝土各项性能。
    与素砼(普通混凝土)相比,钢纤维混凝土具有韧性显著提高、抗裂性良好等优点,其抗拉强度、抗弯强度、疲劳强度等都有大的提高,而且可以减少裂缝宽度。另一方面,韧性大幅度提高意味着应用于受弯或受拉的结构时,对冲击力有良好的抵抗能力。通过性能对比可以看出,钢纤维混凝土井盖的强度比同配比下的普通混凝土井盖提高了30%,强度和表面抗裂性能接近了铸铁件,在构件重量基本相同的状况下,其承载力接近或超过了铸铁件。钢纤维混凝土井盖最明显的缺陷是重量大、开启困难,而且在使用过程中崩边现象比较严重。一般采用的改进措施是在井盖外边加金属框边,崩边现象有所改善。由于钢纤维混凝土井盖具有制造成本低廉、回收价值不大且防盗的优势,可以替代铸铁井盖在小区及绿化带中使用。
    2、再生树脂复合材料井盖:再生树脂复合材料井盖是利用废旧塑料与煤粉灰在熔融状态下混炼、压制成型。这种井盖所用材料基本上是废物利用,原材料价格低廉,加之没有回收价值,面市后颇受用户欢迎。
    国内有研究单位较早开始了针对煤粉灰与废旧塑料共混的研究 3,并且总结出了一套行之有效的
废旧塑料和煤粉灰复合新材料的配方及工艺,其研究已处于国际先进水平。以粉煤灰和废塑料为原料
合成的树脂基复合材料井盖,刚柔相济,外型美观,还能节约大量能源和钢铁资源,可消化掉大量的粉煤灰和废旧塑料,符合国家节能与环保政策要求。这种复合材料井盖90%以上利用废旧物质,没有任何钢材或其他材料作骨架,在成本上比同类铸铁制品低10~20% ,经济效益显著。采用这种“绿色井盖”不仅解决了井盖的防盗问题,而且还具有不腐蚀、不生锈等优点,因此具有很强的市场竞争力。
    3、纤维增强树脂基复合材料井盖:纤维增强树脂基复合材料井盖即玻璃钢(FRP)井盖,它是以不饱和聚酯树脂为基体材料,以玻璃纤维为增强材料,并辅以一定填料制成的井盖。因工艺不同、结构不同、增强形式不同,制成的井盖产品性能也大相径庭。国内研制开发的玻璃钢井盖的工艺方法一般有①树脂传递模塑成型(RTM)工艺_4]。由于树脂含量较高,生产效率一般,不适宜规模化生产;②手糊制作工艺。所制作的井盖因承载能力不够,仅适合于在绿化带使用,也无竞争优势;③模压工艺。井盖是承载结构产品,FRP井盖最好采用模压工艺,产品结构比较致密。目前国内采用模压工艺制作井盖的企业较多,模压工艺一般均采用SMC模塑料,在一定温度和压力下压制成型。
     目前生产的井盖产品结构主要为平底型、加肋型及鱼肚型。从受力结构上分析,鱼肚型结构设计经济合理,在节省原材料及简化模具的同时,还可以大幅度提高井盖的承载能力。

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