行業(yè)動態(tài)
國家級星火計(jì)劃開發(fā)項(xiàng)目產(chǎn)品---球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋
王一峰 萬昌榮
浙江金山道路設(shè)施有限公司 浙江樂清325600
［摘要］：市政道路井蓋因缺損、被盜等缺陷而造成傷人事件時有發(fā)生，本文從調(diào)查井蓋現(xiàn)狀入手，比較分析幾種井蓋材料的優(yōu)劣，著重介紹國家級星火計(jì)劃開發(fā)項(xiàng)目產(chǎn)品---球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品性能、技術(shù)特點(diǎn)。
［關(guān)鍵詞］：井蓋現(xiàn)狀；井蓋研發(fā)；性能介紹；技術(shù)特點(diǎn)
城市是現(xiàn)代文明的標(biāo)志，集中體現(xiàn)一個國家或者地區(qū)的綜合實(shí)力、政府管理能力和國際競爭力。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)道路建設(shè)就是城市化進(jìn)程中最重要的一部分。
我國城鎮(zhèn)道路所用的窨井蓋，絕大部分是球墨鑄鐵窨井蓋和水泥窨井蓋。球墨鑄鐵井蓋一般采用生鐵鑄造而成，它具有制作工藝簡單，耐壓等特點(diǎn)，至今一直被沿用。但它也有很多無法克服的缺點(diǎn)，如笨重、韌性差等，生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)過程對環(huán)境有污染，更主要的是生鐵可以回收利用；因此一些不法之徒無視法律，將盜竊收購井蓋視為一種發(fā)財(cái)途徑，致使井蓋大量丟失，嚴(yán)重威脅著人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。2013年3月23日，長沙暴雨，21歲女大學(xué)生井讓“窨井蓋”這一老問題再度引發(fā)全社會高度關(guān)注；2008年3月，杭州登云路與杭印路交會處附近的一條水溝邊的綠化帶上，12歲的男孩小徐不小心跌入無蓋的下水井，等人們發(fā)現(xiàn)時，為時已晚。另據(jù)《南京日報(bào)》2012年7月09日報(bào)道，南京市每年發(fā)生窨井蓋缺損、被盜1000多起，平均每天發(fā)生1起由窨井蓋缺損、損壞引起的索賠糾紛。此外，球墨鑄鐵窨井蓋在車輛經(jīng)過時都存在“跑、跳、響”等頑疾。百姓對使用安全的窨井蓋呼聲日益強(qiáng)烈，各地政府部門也給予了高度的重視。成都成立全國首個“井蓋辦”，解決市民頭痛的井蓋和路面坑洼不平、松動、噪聲問題，保證市民通行時安全、平穩(wěn)、安靜。為了解決窨井蓋安全等問題，全國都在研究用新型材料代替球墨鑄鐵和水泥窨井蓋，近幾年各種復(fù)合材料井蓋應(yīng)運(yùn)而生，不斷涌入市場。
根據(jù)近幾年窨井蓋使用的反饋信息和實(shí)地調(diào)查，主要問題如下：
1. 荷載強(qiáng)度達(dá)不到要求。
2. 材料耐磨性差。
3. 井蓋支架鋼筋網(wǎng)與復(fù)合材料在超壓下出現(xiàn)不同程度分離。
4. 水泥窨井蓋接合處易被泥沙堵塞，難以開啟。
5. 球墨鑄鐵井蓋防盜性能差。
針對上述井蓋的各種不足，結(jié)合球墨鑄鐵和高分子復(fù)合材料各自優(yōu)點(diǎn)，合二為一，我們浙江金山道路設(shè)施有限公司研發(fā)出國家級星火計(jì)劃開發(fā)項(xiàng)目產(chǎn)品---球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋。該產(chǎn)品主要使用于城市主干道、承載超重負(fù)荷區(qū)域（如重型車輛頻繁使用）的道路和場所。下面簡單描述這種新型產(chǎn)品一些情況：
一、設(shè)計(jì)原理
球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋是使用整體性高承載力的球墨鑄鐵骨架為承力結(jié)構(gòu)，通過高分子復(fù)合材料，經(jīng)高溫高壓制造的球墨鑄鐵復(fù)合檢查井蓋。它的原理是在同等承壓下，球墨鑄鐵復(fù)合材料井蓋遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球墨鑄鐵井蓋及復(fù)合材料井蓋。只要保證復(fù)合材料在規(guī)定荷載下變形時，其韌性達(dá)到不開裂的要求，就可提高井蓋的承壓和使用壽命。
二、井蓋材料性能比較
1、基本材料強(qiáng)度比較：菱鎂水泥＜混凝土＜再生樹脂＜不飽和樹脂
2、 增強(qiáng)材料強(qiáng)度比較：粉煤灰＜竹纖維＜鋼纖維＜玻璃短纖維＜連續(xù)玻璃纖維
3、增強(qiáng)材料穩(wěn)定性比較：竹纖維在菱鎂水泥中＜鋼纖維在混凝土中＜鋼筋在不飽和樹脂中＜球墨鑄鐵在不飽和樹脂中
4、 界面結(jié)合效果：竹纖維與菱鎂水泥＜鋼纖維或鋼筋與混凝土＜鋼筋與不飽和樹脂中＜球墨鑄鐵在不飽和樹脂中＜玻璃纖維與不飽和樹脂
5、 抗老化效果：菱鎂水泥＜鑄鐵井蓋＜混凝土＜再生樹脂＜不飽和樹脂＜不飽和樹脂+光穩(wěn)定劑。
由此看出，球墨鑄鐵復(fù)合樹脂井蓋材料性能優(yōu)于其他井蓋，價格與球墨鑄鐵井蓋相當(dāng)或略高。
三、球墨鑄鐵復(fù)合樹脂與同類產(chǎn)品性能對比表
類型項(xiàng)目 | 復(fù)合材料檢查井蓋系列產(chǎn)品 | 球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋系列產(chǎn)品 | 鑄鐵檢查井蓋系列產(chǎn)品 | 水泥鋼纖維檢查井蓋系列產(chǎn)品 |
外觀及重量 | 表面光潔、美觀，可根據(jù)設(shè)置要求進(jìn)行分類著色且不褪色，重量約為水泥和鑄鐵的三分之一。 | 表面光潔、美觀，可根據(jù)設(shè)置要求進(jìn)行分類著色且不褪色，重量只有鑄鐵窨井蓋的二分之一。 | 易生銹、腐蝕，導(dǎo)致外觀的視覺效果不佳，笨重。 | 表面不平整，著色困難、易褪色，較笨重。 |
承壓能力 | 符合建設(shè)部門CJ/T121-2000《再生樹脂復(fù)合材料檢查井蓋》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 | 符合建設(shè)部門CJ/T327-2010《球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 | 符合建設(shè)部門CJ/3012-93《鑄鐵檢查井蓋》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 | 符合建設(shè)部門CJ/T21-2000行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 |
韌性度 | 韌性較好，不易脆裂。 | 韌性好，不易脆裂。 | 剛性強(qiáng)，缺乏韌性，易敲裂。 | 固性強(qiáng)，缺乏剛性和韌性，易敲裂。 |
車輛行駛情況 | 蓋座接合密閉，平衡無蹺動、彈跳等現(xiàn)象，基本無噪聲。 | 高精度模具壓制。蓋座縫隙小，克服了原窨井蓋跑、跳、響的問題，提高了道路通行能力和車輛舒適度。 | 蓋座之間接合不十分密閉，車輛駛過時易蹺動、彈跳，噪聲較大。 | 蓋座接合不密閉，易蹺動，重噸位車輛駛過后，易出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。 |
維護(hù)情況 | 具有耐腐蝕、可著色、重量輕、密閉性好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，便于識別日常的開啟和維護(hù)，并有效降低了養(yǎng)護(hù)的勞動強(qiáng)度和更新費(fèi)用的支出。 | 具有耐酸堿腐蝕、抗老化、使用年限長等優(yōu)點(diǎn)，重量輕、密閉性好，便于識別日常的開啟和維護(hù)，并且有效降低了養(yǎng)護(hù)勞動強(qiáng)度和更新費(fèi)用的支出。 | 較重、易生銹與腐蝕、再利用價值高、易盜等缺點(diǎn)，加大了維護(hù)的工作難度、勞動強(qiáng)度及不必要的費(fèi)用支出。 | 較重，且接合處易被泥沙堵塞，增加維護(hù)時開啟難度、工作難度及勞動強(qiáng)度。 |
四、研制過程中遇到的技術(shù)困難及解決措施
1、研制不同等級用球墨鑄件
球墨鑄件質(zhì)量的好壞決定本項(xiàng)目井蓋的性能，針對不同規(guī)格不同等級的產(chǎn)品的球墨鑄件進(jìn)行了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，先后設(shè)計(jì)了￠760D400、￠760C250、￠700D400、￠700C250等產(chǎn)品的鑄件圖紙，經(jīng)過多次修改，先后解決了產(chǎn)品等級能量過剩等技術(shù)難題，最大優(yōu)化產(chǎn)品性能。
2、研制高性能高分子復(fù)合樹脂材料
現(xiàn)在的復(fù)合材料井蓋一般都是采用高分子復(fù)合短切玻璃纖維為包裹材料，存在強(qiáng)度低、韌性差、耐磨性差、易破碎等缺陷。為克服這些弊端，提高產(chǎn)品的性能，確保產(chǎn)品的安全使用，將短切玻璃纖維材料換成長纖維材料。通過產(chǎn)品測試，長纖維材料其性能優(yōu)于短切玻璃纖維。
球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋由于技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)越的性能，被科技部列為2010年國家級星火計(jì)劃開發(fā)項(xiàng)目產(chǎn)品（國科發(fā)技字［2010］265號、項(xiàng)目編號：2010GA700055），并于2012年通過科技部門組織的驗(yàn)收。
結(jié)束語
井蓋管理工作是是城市道路安全管理的薄弱點(diǎn)，一項(xiàng)需要政府高度重視多部門參與復(fù)雜的系統(tǒng)工程；我們必須清醒地認(rèn)識到井蓋管理工作所面臨的嚴(yán)峻局面，選用安全可靠的井蓋是解決問題的根本途徑。球墨鑄鐵復(fù)合樹脂井蓋經(jīng)高溫高壓而成，在防盜、防靜電、抗阻燃、安全、方便、美觀、使用年限等方面取得了歷史性突破，從根本上解決了因井蓋強(qiáng)度不夠和偷盜給行人、車輛帶來的危險，彌補(bǔ)了球墨鑄鐵、水泥類窨井蓋的不足，成為城市道路、電信、電力、給排水、環(huán)保、石油化工等部門的首選產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)：
1、中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《球墨鑄鐵復(fù)合樹脂檢查井蓋》CJ/T327—2010
2、宮平 王惠軍等 高性能UP/GF復(fù)合材料井蓋的開發(fā)與應(yīng)用［J］工程塑料應(yīng)用 2007年35卷6期 起止頁碼44-46
3、尹昌平 劉鈞等 復(fù)合材料井蓋的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］玻璃鋼/復(fù)合材料 2004年第四期 起止頁碼43-45,23
作者姓名：王一峰（浙江金山道路設(shè)施有限公司總經(jīng)理）萬昌榮（浙江省樂清市市政園林局 副總工） 郵政編碼：325606
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