一种超高性能混凝土井盖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及检查井盖技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土井盖及其制备方法，本发明专利技术将超高分子量聚乙烯纤维表面经铬酸氧化刻蚀处理后再被多巴胺包覆，能够起到改善混凝土力学性能的作用，改性后的超高分子量聚乙烯纤维能够具有更高的剪切强度，将其加入混凝土中能够提高混凝土的力学性能；本发明专利技术对废弃的铁尾矿

【技术实现步骤摘要】
一种超高性能混凝土井盖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及检查井盖
，具体涉及一种超高性能混凝土井盖及其制备方法
。

技术介绍

[0002]检查井盖是通往地下设施的出入口顶部的封闭物，所有给排水
、
通信
、
电力
、
燃气
、
热力
、
消防等公用设施的地下管线均需设置检查井和安装检查井盖
。
由井盖和井座构成，在道路上使用会频繁受到机动车辆的碾压和冲击；井盖破损或丢失，会严重危害行人
、
非机动和机动车辆的安全，因此井盖需要耐久和防盗
。
目前，市场上检查井盖（适用于城市主路
、
公路
、
高等级公路
、
高速公路等区域）使用的材料主要为铸铁（球墨铸铁和灰口铸铁）
、
钢纤维混凝土和聚合物基复合材料
。
复合材料井盖主要用于低承载要求的井盖，主要用于修建于绿化带
、
小区
、
公园等无需承载的检查井出口；钢纤维混凝土井盖主要用于承载要求相对不高
、
交通等级不高的路面检查井出口；球墨铸铁强度和韧性均较高，可以制作出力学性能最好的检查井盖，并被用于大多数设置于公路的检查井
。
[0003]钢纤维混凝土井盖的制作工艺简单且生产成本较低，但是其边角易碎，且不如铸铁井盖的力学性能好，若能够对现有的钢纤维混凝土井盖进行改进，在保留其制作工艺简单且生产成本较低的基础上，对其力学性能进行改进提高，则能够在很大程度上解决现有钢纤维混凝土井盖存在的技术问题
。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种超高性能混凝土井盖及其制备方法，旨在能够在保留混凝土井盖制作工艺简单且生产成本较低的基础上，对其力学性能进行改进提高
。
[0005]技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种超高性能混凝土井盖，所述超高性能混凝土井盖的组成原料包括以下组分：改性超高分子量聚乙烯纤维
、
高钛矿渣粉末
、
硅锰渣粉末
、
铁尾矿粉末
、
钢渣粉末
、
硅酸盐水泥
、
石灰石粉
、
石英砂
、
粉煤灰
、
螺纹钢筋和高效减水剂；所述改性超高分子量聚乙烯纤维为超高分子量聚乙烯纤维表面经铬酸氧化刻蚀处理后再被多巴胺包覆后制得；所述高钛矿渣粉末为高钛矿渣经过粉磨
、
过筛和混合后制得；所述硅锰渣粉末为硅锰渣经粉磨后制得；所述高效减水剂为减水率高于
25%
聚羧酸类高性能减水剂
。
[0006]更进一步地，所述改性超高分子量聚乙烯纤维的制备步骤为：步骤
A、
将超高分子量聚乙烯纤维置于去离子水中，在频率为
22
‑
23kHz
的条件下超
声分散
28
‑
30min
，超声结束后过滤去除滤液，置于
55
‑
58℃
的烘箱内烘干至恒重备用；步骤
B、
按照
30
：2：3的重量比对浓硫酸
、
重铬酸钾和去离子水进行混合，以
100
‑
150r/min
的搅拌速度搅拌3‑
5min
后，将步骤
A
中备用的超高分子量聚乙烯纤维倒入进行浸泡，浸泡5‑
6min
后取出使用去离子水冲洗3次，接着置于
55
‑
58℃
的烘箱内烘干至恒重，所得记作表面刻蚀超高分子量聚乙烯纤维；步骤
C、
称取1‑2重量份三羟甲基氨基甲烷加入至
500
重量份去离子水中，以
100
‑
200r/min
的搅拌速度搅拌5‑
6min
后加入1‑2重量份盐酸多巴胺，水浴加热至
25℃
后浸入步骤
B
中的表面刻蚀超高分子量聚乙烯纤维，浸泡时间为
10
‑
12h
，浸泡结束后取出使用去离子水冲洗3次后置于
55
‑
58℃
的烘箱内烘干至恒重，所得即为改性超高分子量聚乙烯纤维
。
[0007]更进一步地，所述高钛矿渣粉末的制备方法为：将高钛矿渣倒入颚式破碎机内粉碎后倒入砂磨机内，并加入质量为其
0.5%
的三乙醇胺进行粉磨，粉磨后分别过
20
目筛
、30
目筛和
100
目筛，然后将过
20
目筛
、30
目筛和
100
目筛的粉末按照2：3：1的重量份进行混合，所得即为高钛矿渣粉末
。
高钛矿渣是钒钛磁铁矿炼铁后产生的二氧化钛质量含量大于
15
％的工业固体废弃物
。
[0008]更进一步地，所述硅锰渣粉末的制备方法为：将硅锰渣倒入砂磨机内，加入质量为其
0.06%
的苯甲三钠后进行粉磨，直至细度达到比表面积为
300
‑
400m2/kg。
硅锰渣粉末为金冶炼厂提供的水淬硅锰渣
。
[0009]更进一步地，所述铁尾矿粉末的制备方法为：将铁尾矿倒入颚式破碎机内粉碎，过
50
目筛后倒入砂磨机内进行粉磨，直至细度达到比表面积为
400
‑
500m2/kg。
[0010]更进一步地，所述钢渣粉末的制备方法为：将钢渣倒入颚式破碎机内粉碎，过8目筛后倒入砂磨机内进行粉磨，直至细度达到比表面积为
400
‑
500m2/kg。
[0011]一种超高性能混凝土井盖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤
1、
将硅锰渣粉末
、
铁尾矿粉末和钢渣粉末按照3：1：1的重量比进行混合，混合均匀后所得记作活性粉末，接着将硅酸盐水泥
、
石灰石和活性粉末按照6：2：1的重量比进行混合，混合均匀后所得记作胶凝材料组分；步骤
2、
将胶凝材料组分
、
改性超高分子量聚乙烯纤维
、
高钛矿渣粉末
、
粉煤灰和石英砂按照
10
：
0.2
：2：5：
10
的重量比进行混合，混合后加入按照
0.20
水胶比的水和胶材用量
2%
减水剂混合后的溶液，搅拌均匀后所得记作超高性能混凝土；步骤
3、
将螺纹钢筋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超高性能混凝土井盖，其特征在于，所述超高性能混凝土井盖的组成原料包括以下组分：改性超高分子量聚乙烯纤维
、
高钛矿渣粉末
、
硅锰渣粉末
、
铁尾矿粉末
、
钢渣粉末
、
硅酸盐水泥
、
石灰石粉
、
石英砂
、
粉煤灰
、
螺纹钢筋和高效减水剂；所述改性超高分子量聚乙烯纤维为超高分子量聚乙烯纤维表面经铬酸氧化刻蚀处理后再被多巴胺包覆后制得；所述高钛矿渣粉末为高钛矿渣经过粉磨
、
过筛和混合后制得；所述硅锰渣粉末为硅锰渣经粉磨后制得
。2.
根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土井盖，其特征在于，所述改性超高分子量聚乙烯纤维的制备步骤为：步骤
A、
将超高分子量聚乙烯纤维置于去离子水中，在频率为
22
‑
23kHz
的条件下超声分散
28
‑
30min
，超声结束后过滤去除滤液，置于
55
‑
58℃
的烘箱内烘干至恒重备用；步骤
B、
按照
30
：2：3的重量比对浓硫酸
、
重铬酸钾和去离子水进行混合，以
100
‑
150r/min
的搅拌速度搅拌3‑
5min
后，将步骤
A
中备用的超高分子量聚乙烯纤维倒入进行浸泡，浸泡5‑
6min
后取出使用去离子水冲洗3次，接着置于
55
‑
58℃
的烘箱内烘干至恒重，所得记作表面刻蚀超高分子量聚乙烯纤维；步骤
C、
称取1‑2重量份三羟甲基氨基甲烷加入至
500
重量份去离子水中，以
100
‑
200r/min
的搅拌速度搅拌5‑
6min
后加入1‑2重量份盐酸多巴胺，水浴加热至
25℃
后浸入步骤
B
中的表面刻蚀超高分子量聚乙烯纤维，浸泡时间为
10
‑
12h
，浸泡结束后取出使用去离子水冲洗3次后置于
55
‑
58℃
的烘箱内烘干至恒重，所得即为改性超高分子量聚乙烯纤维
。3.
根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土井盖，其特征在于，所述高钛矿渣粉末的制备方法为：将高钛矿渣倒入颚式破碎机内粉碎后倒入砂磨机内，并加入质量为其
0.5%
的三乙醇胺进行粉磨，粉磨后分别过
20
目筛
、30
目筛和
100
目筛，然后将过
20
目筛
、30
目筛和
100
目筛的粉末按照2：3：1的重量份进行混合，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕明豪，弓毅伟，陈钦东，刘冠升，詹国良，王辉，陈杰，郭武广，陈泽灵，林东，叶门康，冯胜利，李江，马升雁，韦新华，林强，贾传强，叶吉也，李俊煜，
申请(专利权)人：广东华隧建设集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：