本發(fā)明屬于隔離墩技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維混凝土、使用其的新型緩沖隔離墩、及新型緩沖隔離墩的制備方法。

背景技術(shù)：

隔離墩是公路與城市道路上的主要交通隔離設(shè)施，其可以用來分隔對(duì)向或同向行駛的交通流。隔離墩多為水泥隔離墩，玻璃鋼隔離墩和塑料隔離墩。水泥混凝土隔離墩由于具有較高的強(qiáng)度和良好的耐久性而得到廣泛應(yīng)用。但是，車輛在高速行駛過程中撞到堅(jiān)硬的水泥混凝土隔離墩會(huì)給車輛造成較大破壞，同時(shí)給駕駛員和乘車人員帶來巨大的安全威脅。為此，發(fā)明專利水泥防撞隔離墩（申請(qǐng)?zhí)枺?01510325402.3）發(fā)明了一種水泥防撞隔離墩，該隔離墩主要依靠混凝土外層包裹的防撞層提供保護(hù)，此隔離墩雖能保護(hù)車輛或行人撞到隔離墩時(shí)被尖銳的隔離墩刮傷或撞傷。但是該種隔離墩并不能夠有效吸收車輛撞擊的能量，進(jìn)而減輕碰撞給車輛及駕乘人員帶來的傷害，起到保護(hù)車輛以及乘員的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種成本低、使用效果好的一種纖維混凝土、使用其的新型緩沖隔離墩、及新型緩沖隔離墩的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種纖維混凝土，該纖維混凝土由如下重量份的原料制成：聚酯纖維0.5-5份、鋼渣5-15份、脫硫石膏2-10份、粉煤灰5-15份、水泥10-20份、砂25-35份、碎石40-50份、水4-10份；制備方法為：將以上重量份的砂、碎石及纖維在攪拌機(jī)中拌制3分鐘以上，然后再加入以上重量份的鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥和水再攪拌5分鐘以上。

一種使用上述纖維混凝土的新型緩沖隔離墩，包括至少1個(gè)預(yù)制單體，相鄰預(yù)制單體之間相連；預(yù)制單體包括由纖維混凝土制成的纖維混凝土單體，纖維混凝土單體外側(cè)套設(shè)有橡膠套，纖維混凝土單體兩側(cè)均設(shè)有與纖維混凝土單體外表面平行的鋼板，鋼板位于橡膠套內(nèi)側(cè)；纖維混凝土單體和鋼板之間設(shè)有垂直于纖維混凝土單體的彈簧吸能器；彈簧吸能器包括與纖維混凝土單體連接的底板，底板外側(cè)設(shè)有與底板平行的頂板，底板和頂板之間連接有緩沖彈簧；底板上設(shè)有朝向頂板設(shè)置的滑動(dòng)板，滑動(dòng)板上設(shè)有與底板平行的限位孔；頂板內(nèi)側(cè)設(shè)有滑動(dòng)設(shè)置于滑動(dòng)板上的可動(dòng)限位部，可動(dòng)限位部配合限位孔設(shè)置。

可動(dòng)限位部包括與底板平行的限位銷和滑動(dòng)筒，限位銷的第一端滑動(dòng)設(shè)置于滑動(dòng)筒中，滑動(dòng)筒內(nèi)端面和限位銷第一端之間連接有限位彈簧；限位銷的第二端滑動(dòng)設(shè)置于滑動(dòng)板上，限位銷第二端配合限位孔設(shè)置。

限位銷第二端自頂板至底板方向逐漸朝向遠(yuǎn)離滑動(dòng)板的方向傾斜設(shè)置；頂板內(nèi)側(cè)設(shè)有連接板，滑動(dòng)筒與連接板連接。

橡膠套內(nèi)設(shè)有液體空腔，液體空腔內(nèi)充設(shè)有液體；纖維混凝土單體底部設(shè)有纖維混凝土單體長度方向設(shè)置的定位槽，定位槽中設(shè)有混凝土卡柱。

還包括連接桿，纖維混凝土單體上設(shè)有沿纖維混凝土單體長度方向設(shè)置的連接孔，連接桿穿設(shè)于各個(gè)纖維混凝土單體的連接孔中。

一種上述新型緩沖隔離墩的制備方法，包括如下步驟：

纖維混凝土單體的制備；

橡膠套的制備；

將橡膠套套設(shè)于纖維混凝土單體上形成預(yù)制單體；

在公路上沿公路長度方向澆筑混凝土卡柱；

將混凝土卡柱卡在纖維混凝土單體的定位槽中；

將各個(gè)預(yù)制單體串聯(lián)形成隔離墩；

纖維混凝土單體的制備方法為：依次包括如下步驟：

1）將成分為聚酯纖維的廢舊衣物進(jìn)行洗滌、烘干和粉碎；

2）制備纖維混凝土，將砂、碎石及聚酯纖維在攪拌機(jī)中拌制3分鐘以上，然后加入鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥和水再攪拌5分鐘以上制備出纖維混凝土；聚酯纖維0.5-5份、鋼渣5-15份、脫硫石膏2-10份、粉煤灰5-15份、水泥10-20份、砂25-35份、碎石40-50份、水4-10份；

3）將纖維混凝土倒入磨具，使之形成初始單體，初始單體底部有定位槽；

4）在初始單體兩側(cè)預(yù)埋彈簧吸能器；

5）對(duì)初始單體養(yǎng)護(hù)3天拆除磨具，對(duì)初始單體養(yǎng)護(hù)28天，形成纖維混凝土單體；

6）在彈簧吸能器外側(cè)焊接沿纖維混凝土單體長度方向設(shè)置的鋼板。

橡膠套的制備方法為：依次包括如下步驟：

（1）制備膠粉：將廢舊的橡膠汽車輪胎常溫狀態(tài)下在破碎機(jī)中破碎制備出膠粉；

（2）制備再生膠料：在膠粉中加入硫磺、添加劑、NS促進(jìn)劑和NOBS促進(jìn)劑后在密煉機(jī)中經(jīng)塑煉工藝和混煉工藝加工制成再生膠料；其中，添加劑為氧化鋅，硬脂酸和芳烴油；以上各原料的重量份比為：膠粉80-95份、氧化鋅8-12份、硬脂酸1-4份、NS促進(jìn)劑1-4份、NOBS促進(jìn)劑0.51-1.51份、硫磺0.5-2份、芳烴油3-6份；

（3）通過擠出及成型工序制備出帶有液體空腔的橡膠套，制備好的橡膠套頂部預(yù)留有加水口；

（4）通過加水口向液體空腔中加入占液體空腔體積90%~96%的水；

（5）加完水通過電熱熔器具將加水口熱熔密封，熱熔溫度為120℃-180℃。

再生膠料制備方法為：

首先，將膠粉、氧化鋅、硬脂酸、芳烴油、NS促進(jìn)劑、NOBS促進(jìn)劑加入密煉機(jī)混煉200s以后形成初始膠料；

然后，將初始膠料中放入開煉機(jī)上加入硫磺；

隨后，翻膠機(jī)翻膠；

最后，出料冷卻，停放6小時(shí)以上形成再生膠料。

膠粉粒徑大于80目；密煉機(jī)攬拌溫度為80℃，攪拌時(shí)間為8min。

通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：1、本發(fā)明所述的纖維混凝土單體由聚酯纖維成分的廢舊衣物、鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰和水泥制成，既保證了隔離墩的強(qiáng)度及耐久性，又能實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的循環(huán)利用，具有保護(hù)自然環(huán)境，降低工程造價(jià)的作用。2、本發(fā)明所述的隔離墩通過多個(gè)預(yù)制單體組成，施工快速；設(shè)置的彈簧吸能器可以較好的吸收沖擊力，保護(hù)車輛和駕乘人員安全。3、可動(dòng)限位部包括限位銷和滑動(dòng)筒，限位銷第一端滑動(dòng)設(shè)置于滑動(dòng)筒中，滑動(dòng)筒內(nèi)端面和限位銷第一端之間連接有限位彈簧；限位銷第二端與滑動(dòng)板滑動(dòng)設(shè)置，限位銷第二端配合限位孔設(shè)置，從而防止頂板的反彈，避免對(duì)車輛和人員造成二次傷害。4、橡膠套內(nèi)設(shè)有液體空腔，液體空腔內(nèi)充設(shè)有液體，從而可以提高隔離墩對(duì)碰撞能量的吸收，減弱碰撞對(duì)車輛與人員的損傷。5、本發(fā)明所述的制備方法施工快速，制備出的纖維混凝土單體具有較好的韌性和強(qiáng)度，同時(shí)節(jié)能環(huán)保，成本較低；制備出的橡膠套，使用方便，對(duì)沖擊力的吸收性較好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述新型緩沖隔離墩結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為預(yù)制單體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為彈簧吸能器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為滑動(dòng)筒結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種纖維混凝土，該纖維混凝土由如下重量份的原料制成：聚酯纖維0.5-5份、鋼渣5-15份、脫硫石膏2-10份、粉煤灰5-15份、水泥10-20份、砂25-35份、碎石40-50份、水4-10份；制備方法為：將以上重量份的砂、碎石及纖維在攪拌機(jī)中拌制3分鐘以上，然后再加入以上重量份的鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥和水再攪拌5分鐘以上。優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例為：聚酯纖維2份、鋼渣10份、脫硫石膏6份、粉煤灰10份、水泥15份、砂30份、碎石45份、水7份，通過這樣的組合，增加了纖維混凝土的韌性和防裂性，使用起來效果比較好。鋼渣粒徑小于15um；砂為天然中砂，細(xì)度模數(shù)為3.0-2.3；碎石的粒徑范圍為4.75mm-19mm。

纖維混凝土的制備方法為：將符合以上重量份的砂、碎石及纖維在攪拌機(jī)中拌制3分鐘以上，然后加入鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥和水再攪拌5分鐘以上制備出纖維混凝土。

通過以上重量份和制備方法制備出的纖維混凝土單體，具有很強(qiáng)的柔韌性和抗拉性，保證了隔離墩的使用效果。

本發(fā)明還公開了一種使用以上纖維混凝土的新型緩沖隔離墩，如圖1所示包括至少1個(gè)預(yù)制單體19，本實(shí)施例中預(yù)制單體19的數(shù)量為3個(gè)，在實(shí)施的時(shí)候可以根據(jù)道路的長度選擇隔離墩的數(shù)量。其中，相鄰預(yù)制單體19之間相連。

如圖2所示，預(yù)制單體19包括纖維混凝土單體2，纖維混凝土單體2由上述纖維混凝土制成，上述纖維混凝土由如下重量份的原料制成：聚酯纖維0.5-5份、鋼渣5-15份、脫硫石膏2-10份、粉煤灰5-15份、水泥10-20份、砂25-35份、碎石40-50份、水4-10份；制備方法為：將以上重量份的砂、碎石及纖維在攪拌機(jī)中拌制3分鐘以上，然后再加入以上重量份的鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥和水再攪拌5分鐘以上。優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例為：聚酯纖維2份、鋼渣10份、脫硫石膏6份、粉煤灰10份、水泥15份、砂30份、碎石45份、水7份，通過這樣的組合，增加了纖維混凝土的韌性和防裂性，使用起來效果比較好。鋼渣粒徑小于15um；砂為天然中砂，細(xì)度模數(shù)為3.0-2.3；碎石的粒徑范圍為4.75mm-19mm。

纖維混凝土的制備方法為：將符合以上重量份的砂、碎石及纖維在攪拌機(jī)中拌制3分鐘以上，然后加入鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥和水再攪拌5分鐘以上制備出纖維混凝土。

纖維混凝土單體2的底部設(shè)有沿纖維混凝土單體長度方向設(shè)置的定位槽6，在定位槽6中設(shè)有混凝土卡柱。通過定位槽6方便了纖維混凝土單體2的安裝，安裝時(shí)，需在公路上預(yù)澆筑沿公路長度方向設(shè)置的混凝土卡柱，將定位槽6設(shè)置于混凝土卡柱中即可。

纖維混凝土單體2內(nèi)設(shè)有沿纖維混凝土單體2長度方向設(shè)置的連接孔1，連接孔1內(nèi)穿設(shè)有連接桿，使用的時(shí)候，一個(gè)連接桿穿設(shè)于各個(gè)纖維混凝土單體2的連接孔1中，實(shí)現(xiàn)纖維混凝土單體2的串聯(lián)連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)制單體的連接。

在纖維混凝土單體2外側(cè)套設(shè)有橡膠套5，橡膠套5內(nèi)設(shè)有液體空腔，液體空腔內(nèi)充設(shè)有液體，液體為水，通過在橡膠套內(nèi)設(shè)置液體空腔增加本隔離墩的防撞性，提高使用效果。其中，為了保證使用過程中的安全，液體占液體空腔容積的95%。設(shè)置的橡膠套、液體空腔和液體空腔中的水都可以很好的吸收沖擊力，保證車輛和車輛內(nèi)人員的安全。

橡膠套5和纖維混凝土單體2之間設(shè)有鋼板4，其中鋼板設(shè)置于纖維混凝土單體2的兩側(cè)，鋼板4與纖維混凝土單體2的側(cè)面平行。在鋼板4和纖維混凝土單體2之間設(shè)有彈簧吸能器3，彈簧吸能器3垂直于纖維混凝土單體2設(shè)置，從而保證彈簧吸能器的使用效果。

如圖3所示，彈簧吸能器包括與纖維混凝土單體2連接的底板10，底板10外側(cè)設(shè)有與底板10平行的頂板9。在底板10和頂板9之間連接有緩沖彈簧11，使用的時(shí)候，隔離墩受到?jīng)_擊力，鋼板朝向隔離墩內(nèi)側(cè)方向變形，頂板朝向底板方向運(yùn)動(dòng)，緩沖彈簧11壓縮。

其中，緩沖彈簧11的直徑10mm-30mm，緩沖彈簧11的中徑50mm-200mm、節(jié)距15mm-60mm、試驗(yàn)負(fù)荷4430N- 40000N、自由高度100mm-250mm。

其中，彈簧吸能器規(guī)格參數(shù)：阻尼力大于20噸；位移量：±200mm。

在底板10上設(shè)有兩個(gè)朝向頂板9設(shè)置的滑動(dòng)板16，滑動(dòng)板16內(nèi)貫穿設(shè)有與底板10平行的限位孔12，其中，每個(gè)滑動(dòng)板16上至少設(shè)置1個(gè)限位孔12。

在頂板11內(nèi)側(cè)設(shè)有兩個(gè)平行于底板10的可動(dòng)限位部，可動(dòng)限位部配合滑動(dòng)板16設(shè)置，其中可動(dòng)限位部包括平行于頂板設(shè)置的限位銷13和滑動(dòng)筒17，頂板9內(nèi)側(cè)設(shè)有連接板15，滑動(dòng)筒17與連接板15相連。限位銷13的第一端滑動(dòng)設(shè)置于滑動(dòng)筒17中，滑動(dòng)筒17內(nèi)端面和限位銷13的第一端之間連接有限位彈簧14；限位銷13的第二端與滑動(dòng)板16滑動(dòng)設(shè)置，限位銷13的第二端配合限位孔12設(shè)置。

使用的時(shí)候，當(dāng)頂板朝向底板方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，限位銷13的第二端在滑動(dòng)板16上滑動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)限位孔12處時(shí)，限位彈簧14頂著限位銷13，使得限位銷13進(jìn)入到限位孔12中，從而防止碰撞后緩沖彈簧帶動(dòng)鋼板回位給車輛及車輛中人員帶來二次傷害。

為了保證限位銷13滑動(dòng)的順暢性，如圖4所示，限位銷13的第二端自頂板11至底板10方向逐漸朝向遠(yuǎn)離滑動(dòng)板的方向傾斜設(shè)置，從而通過減小限位銷與滑動(dòng)板之間的接觸面積，減小限位銷和滑動(dòng)板之間的摩擦力，保證限位銷的滑動(dòng)過程。

本發(fā)明通過預(yù)制纖維混凝土單體，再將各個(gè)纖維混凝土單體組裝起來形成隔離墩，較之傳統(tǒng)隔離墩，能更大的吸收沖擊能量，保證車輛和人員的安全，并且施工簡便，成本低廉。

本發(fā)明還公開了一種上述新型緩沖隔離墩的制備方法，包括如下步驟：

纖維混凝土單體的制備；

橡膠套的制備；

將橡膠套套設(shè)于纖維混凝土單體上形成預(yù)制單體；

在公路上沿公路長度方向澆筑混凝土卡柱；

將混凝土卡柱卡在纖維混凝土單體的定位槽中；

將各個(gè)預(yù)制單體串聯(lián)形成隔離墩，各個(gè)預(yù)制單體連接的時(shí)候?qū)⒏鱾€(gè)纖維混凝土單體通過連接孔連接即可；

在實(shí)施以上步驟的時(shí)候，纖維混凝土單體的制備和橡膠套的制備沒有先后順序之分。

纖維混凝土單體的制備方法為：依次包括如下步驟：

1）將成分為聚酯纖維的廢舊衣物進(jìn)行洗滌、烘干和粉碎，形成聚酯纖維；

2）制備纖維混凝土，將砂、碎石及聚酯纖維在攪拌機(jī)中拌制3分鐘以上，然后加入鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥和水再攪拌5分鐘以上制備出混凝土；以上原料的重量份為：聚酯纖維0.5-5份、鋼渣5-15份、脫硫石膏2-10份、粉煤灰5-15份、水泥10-20份、砂25-35份、碎石40-50份、水4-10份；優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例為：聚酯纖維2份、鋼渣10份、脫硫石膏6份、粉煤灰10份、水泥15份、砂30份、碎石45份、水7份。

3）將纖維混凝土倒入磨具，使之形成初始單體，初始單體底部有定位槽；

4）在初始單體兩側(cè)預(yù)埋彈簧吸能器；

5）對(duì)初始單體養(yǎng)護(hù)3天拆除磨具，對(duì)初始單體養(yǎng)護(hù)28天，形成纖維混凝土單體；初始單體的養(yǎng)護(hù)溫度與現(xiàn)有的混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度相同。

6）在彈簧吸能器外側(cè)焊接沿纖維混凝土單體長度方向設(shè)置的鋼板；

再生橡膠保護(hù)層的制備方法為：依次包括如下步驟：

（1）制備膠粉：將廢舊的橡膠汽車輪胎常溫狀態(tài)下在破碎機(jī)中破碎制備出膠粉，膠粉粒徑大于80目；

（2）制備再生膠料：在膠粉中加入硫磺、添加劑、NS促進(jìn)劑和NOBS促進(jìn)劑后在密煉機(jī)中經(jīng)塑煉工藝和混煉工藝加工制成再生膠料；其中，添加劑為氧化鋅，硬脂酸和芳烴油；以上各原料的重量份比為：膠粉80-95份、氧化鋅8-12份、硬脂酸1-4份、NS促進(jìn)劑1-4份、NOBS促進(jìn)劑0.51-1.51份、硫磺0.5-2份、芳烴油3-6份；

其中，各原料的添加方法為：首先，將膠粉、氧化鋅、硬脂酸、芳烴油、NS促進(jìn)劑（化學(xué)名稱為N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺）、NOBS促進(jìn)劑（化學(xué)名稱為N-氧二乙撐-2-苯并噻唑次磺酰胺（分子式為C₁₁H₁₃N₃OS₂））加入密煉機(jī)混煉200s以后出初始膠料；密煉機(jī)攬拌溫度為80℃，攪拌時(shí)間為8min。

然后，將初始膠料中放入開煉機(jī)上加入硫磺；

隨后，翻膠機(jī)翻膠；

最后，出料冷卻，停放6小時(shí)以上制備出再生膠料。

其中，密煉機(jī)混煉參數(shù)為：

1）填充系數(shù)：0.6~0.8；

2）上頂栓壓力：0.6~0.9MPa；

3）冷卻水溫度：60℃；

4）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：60r/min~80r/min；

5）混煉時(shí)間：200~300s；

開煉機(jī)參數(shù)為：

1）輯距：0.5~0.9mm；

2）輥速：23~35r/min；

3）速比：1：1.1~l：1.3；

4）煉膠時(shí)間：14~20min；

5）輥筒溫度：50℃~80℃；

6）煉膠方式：薄通法。

（3）通過擠出及成型工序制備出帶有液體空腔的橡膠套，制備好的橡膠套頂部預(yù)留有加水口；

（4）通過加水口向液體空腔中加入占液體空腔體積90%~96%的水；

（5）加完水通過電熱熔器具將加水口熱熔密封，熱熔溫度為120℃-180℃，可以為120℃、130℃、140℃或160℃等。

本發(fā)明所述的制備方法可以快速制備出隔離墩，制備出的隔離墩能夠較好的吸收沖擊力，使用起來安全性高，同時(shí)制備方便，可以極大的提高施工速度，保證施工質(zhì)量。