本发明涉及一种井盖的制造工艺领域，尤其涉及一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法。
背景技术：
随着社会的不断发展，城市道路中各种井设施需要大量的井盖，目前使用的井盖多为铸铁盖或钢筋混凝土井盖，钢筋混凝土井盖强度不足，损坏严重，同时由于自重大，检修井设备自启困难。而铸铁井盖造价高，震动响声较大且经常丢失，时常有行人和车辆跌落井中，带来经济损失和不良的社会影响。
为此，近年来人们一直致力于研究一种新型的井盖制造材料，于是一种钢纤维井盖就应运而生。钢纤维井盖采用将砂浆和钢纤维分开加入模具并分开密实的方法制作，然而采用这种方法制作出来的井盖，存在纤维与砂浆混合不均匀，导致强度、耐久性下降的问题，同时不能达到减小振动噪音的目的。因此，一种能够增强承载能力，并且能有效降低车辆碾压通过时产生的振动噪音的球墨铸铁井盖亟待研究。
技术实现要素：
鉴于此，本发明提供了一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，包括井圈、盖板和骨架，所述井圈包括外圈和内圈，所述盖板设置在内圈上，所述骨架在盖板中呈六角星形设置，且星形的六个顶角均与内圈连接，所述外圈和内圈之间设有一组对称分布的井盖开启孔，所述外圈外侧设有固定卡口。
进一步地，所述球墨铸铁井盖包含以下重量组分：水泥40kg，砂61kg，碎石18kg，钢纤维12.6kg，水18kg，减水剂480。
进一步地，所述水泥为无机掺合料的掺加量≤5.0％的硅酸盐水泥，所述砂为1.8mm～2.2mm中粗砂，含泥量＜1.0％，所述碎石为5mm～16mm连续级碎石，含泥量＜2.0％，所述钢纤维体积率0.2％～2.0％，所述减水剂为高效减水剂。
进一步地，所述的钢纤维体积率优选为0.6％～1.6％。
进一步地，所述无机掺合料为粉煤灰，所述掺合料可以添加黑色颜料，所述高效减水剂为浓度35％的萘系减水剂。
进一步地，制造方法如下：
(1)将水泥、碎石、砂在搅拌机内进行干拌后与由水和减水剂配制的溶液混合继续搅拌制备砂浆，预留1/3砂浆，向搅拌机内剩余砂浆加钢纤维搅拌均匀制备钢纤维混凝土；
(2)将模具放置在振动机上端的振动台板上，向模具中加入一半砂浆并振平后加入少量钢纤维混凝土，再放入球墨铸铁一体式井盖骨架；
(3)向模具中第二次加入一半的钢纤维混凝土振动5min～10min；
(4)再将剩余的钢纤维混凝土全部加入模具中振动5min～10min后压平；
(5)最后在压平的面层用剩余砂浆抹面，凝固成型后刻制花纹、人工收光，脱模即可。
进一步地，所述球墨铸铁井盖制造凝固时间控制初凝时间不少于2小时，确保搅拌均匀的混凝土保持塑性的时间至少为2小时，终凝时间不超过48小时。
本发明与现有技术相比：本发明中的砂的粒度及用量使得混凝土的砂率达到33.9％，能够充分填充因掺入钢纤维而产生的巨大比表面积，保证纤维与基体间的黏结，提高增强承载效果。高效萘系减水剂的减水率达到25％，对水泥有着良好的分散作用，改善和易性，减少用水量，提高混凝土基体材料的致密性和硬度，增加流动性。而无机掺和料矿粉和粉煤灰是活性混合料，能够有效改善钢纤维与混凝土基体界面结构和截面黏结，有效提高耐久性。添加黑色颜料能够使得成品井盖表面呈黑灰色，与黑色沥青路面颜色相近外表美观。本发明中的球墨铸铁井盖采用倒模法制备，先将水泥、碎石、砂、水与减水剂混合搅拌制成砂浆，预留出1/3砂浆，剩余砂浆与钢纤维混合搅拌制成钢纤维混凝土，将预留的一半砂浆铺在模具中振平后第一次加钢纤维混凝土，放入井盖骨架后需分两次加入钢纤维混凝土，并分别振平，最后用剩余砂浆抹面，成型后刻花、收光、脱模即可。本发明通过混凝土与铁球接触能够有效降低车辆碾压通过时产生的振动噪音。因此，本发明解决了传统井盖强度、耐久性低，以及不能减小振动噪音的问题。
附图说明
图1为球墨铸铁井盖装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例：一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，包括井圈、盖板1和骨架2，所述井圈包括外圈3和内圈4，所述盖板1设置在内圈4上，所述骨架2在盖板1中呈六角星形设置，且星形的六个顶角均与内圈4连接，所述外圈3和内圈4之间设有一组对称分布的井盖开启孔5，所述外圈3外侧设有固定卡口6。
进一步地，所述球墨铸铁井盖包含以下重量组分：水泥40kg，砂61kg，碎石18kg，钢纤维12.6kg，水18kg，减水剂480g。
进一步地，所述水泥为无机掺合料的掺加量≤5.0％的硅酸盐水泥，所述砂为1.8mm～2.2mm中粗砂，含泥量＜1.0％，所述碎石为5mm～16mm连续级碎石，含泥量＜2.0％，所述钢纤维体积率0.2％～2.0％，所述减水剂为高效减水剂。
进一步地，所述的钢纤维体积率优选为0.6％～1.6％。
进一步地，所述无机掺合料为粉煤灰，所述掺合料可以添加黑色颜料，所述高效减水剂为浓度35％的萘系减水剂。
进一步地，制作方法如下：
(1)将水泥、碎石、砂在搅拌机内进行干拌后与由水和减水剂配制的溶液混合继续搅拌制备砂浆，预留1/3砂浆，向搅拌机内剩余砂浆加钢纤维搅拌均匀制备钢纤维混凝土；
(2)将模具放置在振动机上端的振动台板上，向模具中加入一半砂浆并振平后加入少量钢纤维混凝土，再放入球墨铸铁一体式井盖骨架；
(3)向模具中第二次加入一半的钢纤维混凝土振动5min～10min；
(4)再将剩余的钢纤维混凝土全部加入模具中振动5min～10min后压平；
(5)最后在压平的面层用剩余砂浆抹面，凝固成型后刻制花纹、人工收光，脱模即可。
进一步地，所述球墨铸铁井盖制造凝固时间控制初凝时间不少于2小时，确保搅拌均匀的混凝土保持塑性的时间至少为2小时，终凝时间不超过48小时。
本发明中的砂的粒度及用量使得混凝土的砂率达到33.9％，能够充分填充因掺入钢纤维而产生的巨大比表面积，保证纤维与基体间的黏结，提高增强承载效果。高效萘系减水剂的减水率达到25％，对水泥有着良好的分散作用，改善和易性，减少用水量，提高混凝土基体材料的致密性和硬度，增加流动性。而无机掺和料矿粉和粉煤灰是活性混合料，能够有效改善钢纤维与混凝土基体界面结构和截面黏结，有效提高耐久性。添加黑色颜料能够使得成品井盖表面呈黑灰色，与黑色沥青路面颜色相近外表美观。本发明中的球墨铸铁井盖采用倒模法制备，先将水泥、碎石、砂、水与减水剂混合搅拌制成砂浆，预留出1/3砂浆，剩余砂浆与钢纤维混合搅拌制成钢纤维混凝土，将预留的一半砂浆铺在模具中振平后第一次加钢纤维混凝土，放入井盖骨架后需分两次加入钢纤维混凝土，并分别振平，最后用剩余砂浆抹面，成型后刻花、收光、脱模即可。本发明通过混凝土与铁球接触能够有效降低车辆碾压通过时产生的振动噪音。因此，本发明解决了传统井盖强度、耐久性低，以及不能减小振动噪音的问题。
以上描述了本发明的基本原理和主要特征，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，包括井圈、盖板(1)和骨架(2)，其特征在于，所述井圈包括外圈(3)和内圈(4)，所述盖板(1)设置在内圈(4)上，所述骨架(2)在盖板(1)中呈六角星形设置，且星形的六个顶角均与内圈(4)连接，所述外圈(3)和内圈(4)之间设有一组对称分布的井盖开启孔(5)，所述外圈(3)外侧设有固定卡口(6)。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，其特征在于，所述球墨铸铁井盖包含以下重量组分：水泥40kg，砂61kg，碎石18kg，钢纤维12.6kg，水18kg，减水剂480g。
3.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，其特征在于，所述水泥为无机掺合料的掺加量≤5.0％的硅酸盐水泥，所述砂为1.8mm～2.2mm中粗砂，含泥量＜1.0％，所述碎石为5mm～16mm连续级碎石，含泥量＜2.0％，所述钢纤维体积率0.2％～2.0％，所述减水剂为高效减水剂。
4.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，其特征在于，所述的钢纤维体积率优选为0.6％～1.6％。
5.根据权利要求3所述的一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，其特征在于，所述无机掺合料为粉煤灰，所述掺合料可以添加黑色颜料，所述高效减水剂为浓度35％的萘系减水剂。
6.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，其特征在于，制造方法如下：
(1)将水泥、碎石、砂在搅拌机内进行干拌后与由水和减水剂配制的溶液混合继续搅拌制备砂浆，预留1/3砂浆，向搅拌机内剩余砂浆加钢纤维搅拌均匀制备钢纤维混凝土；
(2)将模具放置在振动机上端的振动台板上，向模具中加入一半砂浆并振平后加入少量钢纤维混凝土，再放入球墨铸铁一体式井盖骨架；
(3)向模具中第二次加入一半的钢纤维混凝土振动5min～10min；
(4)再将剩余的钢纤维混凝土全部加入模具中振动5min～10min后压平；
(5)最后在压平的面层用剩余砂浆抹面，凝固成型后刻制花纹、人工收光，脱模即可。
7.根据权利要求6所述的一种球墨铸铁井盖装置及其制造方法，其特征在于，所述球墨铸铁井盖制造凝固时间控制初凝时间不少于2小时，确保搅拌均匀的混凝土保持塑性的时间至少为2小时，终凝时间不超过48小时。
技术总结