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国家级星火计划开发项目产品---球墨铸铁复合树

发布日期:2020-01-10 【返回上一页】 阅读量:

国家级星火计划开发项目产品---球墨铸铁复合树脂检查井盖

王一峰 万昌荣

              浙江金山道路设施有限公司   浙江乐清325600

 

摘要]:市政道路井盖因缺损、被盗等缺陷而造成伤人事件时有发生,本文从调查井盖现状入手,比较分析几种井盖材料的优劣,着重介绍国家级星火计划开发项目产品---球墨铸铁复合树脂检查井盖的技术研发、产品性能、技术特点。

关键词]:井盖现状;井盖研发;性能介绍;技术特点

城市是现代文明的标志,集中体现一个国家或者地区的综合实力、政府管理能力和国际竞争力。随着社会经济的快速发展,城市化建设进程也在不断推进,城镇道路建设就是城市化进程中最重要的一部分。

我国城镇道路所用的窨井盖,绝大部分是球墨铸铁窨井盖和水泥窨井盖。球墨铸铁井盖一般采用生铁铸造而成,它具有制作工艺简单,耐压等特点,至今一直被沿用。但它也有很多无法克服的缺点,如笨重、韧性差等,生产成本较高,生产过程对环境有污染,更主要的是生铁可以回收利用;因此一些不法之徒无视法律,将盗窃收购井盖视为一种发财途径,致使井盖大量丢失,严重威胁着人民群众生命财产安全。2013年3月23日,长沙暴雨,21岁女大学生杨丽君掉入无盖下水,让“窨井盖”这一老问题再度引发全社会高度关注2008年3月,杭州登云路与杭印路交会处附近的一条水沟边的绿化带上,12岁的男孩小徐不小心跌入无盖的下水井,等人们发现时,为时已晚。据《南京日报》2012709日报道,南京市每年发生窨井盖缺损、被盗1000多起,平均每天发生1起由窨井盖缺损、损坏引起的索赔纠纷。此外,球墨铸铁窨井盖在车辆经过时都存在“跑、跳、响”等顽疾。百姓对使用安全的窨井盖呼声日益强烈,各地政府部门也给予了高度的重视。成都成立全国首个“井盖办”,解决市民头痛的井盖和路面坑洼不平、松动、噪声问题,保证市民通行时安全、平稳、安静。为了解决窨井盖安全等问题,全国都在研究用新型材料代替球墨铸铁和水泥窨井盖,近几年各种复合材料井盖应运而生,不断涌入市场。

根据近几年窨井盖使用的反馈信息和实地调查,主要问题如下:

1. 荷载强度达不到要求。

2. 材料耐磨性差。

3. 井盖支架钢筋网与复合材料在超压下出现不同程度分离。

4. 水泥窨井盖接合处易被泥沙堵塞,难以开启。

5. 球墨铸铁井盖防盗性能差。

针对上述井盖的各种不足,结合球墨铸铁和高分子复合材料各自优点,合二为一,我们浙江金山道路设施有限公司研发出国家级星火计划开发项目产品---球墨铸铁复合树脂检查井盖。该产品主要使用于城市主干道、承载超重负荷区域(如重型车辆频繁使用)的道路和场所。下面简单描述这种新型产品一些情况:


一、设计原理

球墨铸铁复合树脂检查井盖是使用整体性高承载力的球墨铸铁骨架为承力结构,通过高分子复合材料,经高温高压制造的球墨铸铁复合检查井盖。它的原理是在同等承压下,球墨铸铁复合材料井盖远远大于球墨铸铁井盖及复合材料井盖。只要保证复合材料在规定荷载下变形时,其韧性达到不开裂的要求,就可提高井盖的承压和使用寿命。


二、井盖材料性能比较

1、基本材料强度比较:菱镁水泥<混凝土<再生树脂<不饱和树脂

2 增强材料强度比较:粉煤灰<竹纤维<钢纤维<玻璃短纤维<连续玻璃纤维

3、增强材料稳定性比较:竹纤维在菱镁水泥中<钢纤维在混凝土中<钢筋在不饱和树脂中<球墨铸铁在不饱和树脂中

4 界面结合效果:竹纤维与菱镁水泥<钢纤维或钢筋与混凝土<钢筋与不饱和树脂中<球墨铸铁在不饱和树脂中<玻璃纤维与不饱和树脂

5 抗老化效果:菱镁水泥<铸铁井盖<混凝土<再生树脂<不饱和树脂<不饱和树脂+光稳定剂。

由此看出,球墨铸铁复合树脂井盖材料性能优于其他井盖,价格与球墨铸铁井盖相当或略高。



三、球墨铸铁复合树脂与同类产品性能对比表

               类 

 目               


复合材料检查

井盖系列产品

球墨铸铁复合树脂检查井盖系列产品

铸铁检查井盖

系列产品

水泥钢纤维检查井盖系列产品

外观及重量

表面光洁、美观,可根据设置要求进行分类着色且不褪色,重量约为水泥和铸铁的三分之一。

表面光洁、美观,可根据设置要求进行分类着色且不褪色,重量只有铸铁窨井盖的二分之一。

易生锈、腐蚀,导致外观的视觉效果不佳,笨重。

表面不平整,着色困难、易褪色,较笨重。

承压能力

符合建设部门CJ/T121-2000《再生树脂复合材料检查井盖》行业标准。

符合建设部门CJ/T327-2010《球墨铸铁复合树脂检查井盖》行业标准。

符合建设部门CJ/3012-93《铸铁检查井盖》行业标准。

符合建设部门CJ/T21-2000行业标准。

韧性度

韧性较好,不易脆裂。

韧性好,不易脆裂。

刚性强,缺乏韧性,易敲裂。

固性强,缺乏刚性和韧性,易敲裂。

车辆行驶情况

盖座接合密闭,平衡无跷动、弹跳等现象,基本无噪声。

高精度模具压制。盖座缝隙小,克服了原窨井盖跑、跳、响的问题,提高了道路通行能力和车辆舒适度。

盖座之间接合不十分密闭,车辆驶过时易跷动、弹跳,噪声较大。

盖座接合不密闭,易跷动,重吨位车辆驶过后,易出现损伤现象。

维护情况

具有耐腐蚀、可着色、重量轻、密闭性好、使用寿命长等优点,便于识别日常的开启和维护,并有效降低了养护的劳动强度和更新费用的支出。

具有耐酸碱腐蚀、抗老化、使用年限长等优点,重量轻、密闭性好,便于识别日常的开启和维护,并且有效降低了养护劳动强度和更新费用的支出。

较重、易生锈与腐蚀、再利用价值高、易盗等缺点,加大了维护的工作难度、劳动强度及不必要的费用支出。

较重,且接合处易被泥沙堵塞,增加维护时开启难度、工作难度及劳动强度。


四、研制过程中遇到的技术困难及解决措施

1、研制不同等级用球墨铸件

球墨铸件质量的好坏决定本项目井盖的性能,针对不同规格不同等级的产品的球墨铸件进行了图纸设计,先后设计了760D400760C250、¢700D400、¢700C250等产品的铸件图纸,经过多次修改,先后解决了产品等级能量过剩等技术难题,最大优化产品性能。

2、研制高性能高分子复合树脂材料

现在的复合材料井盖一般都是采用高分子复合短切玻璃纤维为包裹材料,存在强度低、韧性差、耐磨性差、易破碎等缺陷。为克服这些弊端,提高产品的性能,确保产品的安全使用,将短切玻璃纤维材料换成长纤维材料。通过产品测试,长纤维材料其性能优于短切玻璃纤维

球墨铸铁复合树脂检查井盖由于技术创新和优越的性能,被科技部列为2010年国家级星火计划开发项目产品(国科发技字2010]265号、项目编号:2010GA700055),并于2012年通过科技部门组织的验收。


结束语

井盖管理工作是是城市道路安全管理的薄弱点,一项需要政府高度重视多部门参与复杂的系统工程;我们必须清醒地认识到井盖管理工作所面临的严峻局面,选用安全可靠的井盖是解决问题的根本途径。球墨铸铁复合树脂井盖经高温高压而成,在防盗、防静电、抗阻燃、安全、方便、美观、使用年限等方面取得了历史性突破,从根本上解决了因井盖强度不够和偷盗给行人、车辆带来的危险,弥补了球墨铸铁、水泥类窨井盖的不足,成为城市道路、电信、电力、给排水、环保、石油化工等部门的首选产品。

 

参考文献:

1、中华人民共和国城镇建设行业标准 《球墨铸铁复合树脂检查井盖》CJ/T3272010

2、宫平 王惠军等 高性能UP/GF复合材料井盖的开发与应用J工程塑料应用 2007356  起止页码44-46

3、尹昌平 刘钧等 复合材料井盖的现状与发展趋势J玻璃钢/复合材料 2004年第四期  起止页码43-45,23

作者姓名:王一峰(浙江金山道路设施有限公司总经理)万昌荣(浙江省乐清市市政园林局 副总工)                  邮政编码:325606

通讯地址:浙江乐清市翁垟海屿金山工业园

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