[发明专利]纤维网格增强混杂纤维高强和高延性水泥基复合材料检查井井盖及制备

说明书

纤维网格增强混杂纤维高强和高延性水泥基复合材料检查井井盖及制备，属于纤维网格增强水泥基复合材料制品工程应用技术领域。井盖采用水泥基复合材料和纤维网格的复合结构，其中双向碳纤维、耐碱玻璃纤维等网格作为受力筋材料，高强度高延性混杂纤维水泥基复合材料作为基体。纤维网格多层布置在靠近井盖底部，保护层2‑4mm。井盖沿径向有6条分散性肋，等角度布置；环向有1个肋圈，位置在距离井盖中心400mm处；每个分散性肋和环向肋内部中心配置1根直径12‑16mm的碳纤维筋。当井盖制作完成后，在85度蒸汽中养护55‑80h。井盖的抗车辆疲劳荷载、冲击荷载分别比铸铁井盖提高341％和284％。

技术领域

本发明涉及一种纤维网格增强混凝土电力隧道检查井井盖的制备方法与材料，属于纤维网格增强水泥基复合材料制品工程应用技术领域。

技术背景

近年来，随着我国城镇化和城市群的快速发展，电力隧道日益增多。电力隧道等地下管线由于长期使用，出现老化或严重破损，危及管线的正常使用和电力供给，管线的定期检查和修复日趋重要。检查井作为地下管线的重要组成，长期以来受到路面交通荷载、渗水和盗窃等多重不利因素的作用，出现了破损、遗失等严重问题。一旦检查井遭到破坏，会严重影响管线的正常使用，影响管线的检查与维护工作。因此迫切需要发展新型的检查井盖制备技术和新型防盗材料。

过去铸铁井盖，存在易被盗、脆性大和易破损等严重问题。为了提高电力隧道检查井井盖的使用性能、长期耐久性和防止被盗，通过试验与室外验证，开发了一种纤维网格增强水泥基复合材料制备井盖的技术与材料。

纤维网格增强水泥基复合材料制备井盖具有显著优势。纤维网格增强水泥基复合材料井盖具有防盗、耐腐蚀、轻质高强、高耐久性以及生产工艺简单等显著优势，纤维网格强度是普通钢筋的7-10倍。水泥基复合材料渗入纤维网格的纤维丝之间，且水泥基复合材料嵌入纤维网格的孔中，形成了受力整体，可在多个方向共同承担荷载作用。纤维网格增强水泥基复合材料井盖在改善抗腐蚀、提高车辆疲劳荷载、冲击荷载方面具有显著优势，是铸铁井盖无法比拟的。

发明内容

一种制备电力隧道检查井井盖的纤维网格增强短纤维水泥基复合材料及井盖制备技术。

一种纤维网格增强混杂纤维高强和高延性水泥基复合材料检查井井盖，其特征是，井盖采用水泥基复合材料和纤维网格的复合结构，多层纤维网格自井盖底部逐层向上平行分布于井盖中，同时水泥基复合材料中的胶凝材料渗入纤维网格的纤维丝之间，且水泥基复合材料嵌入纤维网格的孔中，形成了受力整体；

纤维网格采用双向碳纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维、高模量聚乙烯纤维中的一种，或者为它们中二种、三种纤维网格混合使用；

纤维网格采用的是纤维束，孔距为2-5mm，纤维束宽度或直径为3-6mm。

最底部的纤维网格距离底部的距离为2-4mm，此最底部的2-4mm厚的水泥基复合材料作为纤维网格的保护层；自底部第一层纤维网格向上，相邻两层纤维网格之间的距离逐步缩小，至最后两层间的距离间隔为1mm。

纤维网格的层数为3-4层，纤维网格层与底面平行,纤维网张紧平铺。

水泥基复合材料原料包括胶凝材料、混杂短纤维、集料、减水剂、水、碳纳米管。

混杂短纤维为碳纤维、粗聚乙烯醇纤维、粗耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、粗高模量聚乙烯纤维、镀锌高强度微细钢纤维中的一种或二种、三种纤维混合使用；混杂短纤维的长度为8-25mm；其中的短合成纤维、无机纤维总用量为13-19kg/m³，其中所述的粗为等效直径大于等于1.0mm；镀锌高强度微细钢纤维的直径1.0-1.12mm，抗拉强度大于等于2850MPa，用量为119-125kg/m³。