專利名稱：能感知自身電阻變化的窨井蓋的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種窨井蓋，具體是一種能感知自身電阻變化的窨井蓋。其自身可感知破壞程度的窨井蓋。
背景技術：
窨井被廣泛應用于城市道路、天然氣管道、化工基地檢查井、電力、電信設施井等， 但窨井蓋的失竊和損壞已成為社會的安全問題，每年都有多起由于井蓋失竊和破壞而引起的人身傷亡事故和重大交通事故，給社會造成了不可估量的損失，各地行政主管部門也為之做出努力。究其原因，主要在于傳統鑄鐵井蓋易破損、有再回收利用價值，是眾多“破爛王”的垂涎三尺之物。復合材料和混凝土窨井蓋易被汽車壓爛，由于管理人員不能及時更換而造成的人身傷害和社會糾紛近年來一直呈上升趨勢，給城市管理帶來了極大地麻煩。
發明內容
為了提高城市管理水平，本發明提供一種能感知自身電阻變化的窨井蓋，通過測量窨井蓋電阻的變化，可以知道窨井蓋的破壞情況，便于及時更換。本發明是以如下技術方案實現的一種能感知自身電阻變化的窨井蓋，包括窨井蓋基體，在窨井蓋基體中埋有兩塊電極，電極上固接有用于連接外部設備的伸出窨井蓋基體外的導線；所述的窨井蓋基體是由下述體積比的原料加水混合后倒入模具養護制成鋼渣30 40%水泥10 15%粉煤灰20 25%石子20 35%鋼纖維1.5 2%硅粉6% 12%；其中還必須滿足鋼渣與水泥+粉煤灰的體積百分比為1 1。所述鋼渣的細度模數為2-3。上述原料中，鋼渣含有較高的金屬鐵及其氧化物，FeO的含量一般在20%以上， FeO在常溫下的電阻率為5X 10-2 Ω · cm，同時鋼渣具有較高的強度，鋼渣的作用是一方面作為混凝土的骨料，增加窨井蓋的強度，另一方面是提高窨井蓋的導電性，使窨井蓋成一弱導電體。水泥和粉煤灰作膠凝材料。例如當窨井蓋發生斷裂時，兩個電極間的電阻發生變化，通過測試混凝土窨井蓋導電性能的變化，對窨井蓋內部的應力、應變狀況以及疲勞、損傷程度進行監測。本發明的有益效果是，結構簡單，制作和使用都很方便。可以通過在線實時測量， 組成一個大的窨井蓋物聯網，結合數字城管的建設，對城市窨井蓋進行實時監控和補充維修，防止事故發生。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明結構示意圖；圖2是電極結構圖。圖中1、窨井蓋基體，2、電極，3、導線，4、小通孔。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，能感知自身電阻變化的窨井蓋，在窨井蓋基體1中埋有兩塊電極2，電極2上固接有用于連接外部設備的伸出基體外的導線3 ；所述的基體1是由下述體積比的原料加水混合后倒入模具養護制成鋼渣35%水泥13%粉煤灰20%石子24%鋼纖維2%硅粉6%;其中鋼渣與膠凝材料(水泥+粉煤灰)的體積百分比為1 1 (干比)。鋼渣中含 !^025%。電極2采用厚度為0. 3 2mm的導電金屬板制作，如薄銅板、不銹鋼板、鋁板等材料。在電極2上鉆有多個小通孔4，小通孔的直徑大于鋼渣的最大粒徑，確保電極兩邊的混凝土能相互連通。把連接導線3焊接在電極上，每個窨井蓋安裝兩塊電極，電極2的尺寸為 厚度0. 3 2mm、長度50_70mm、寬度30_50mm。兩電極間的距離400-600mm，電極的尺寸要小于窨井蓋截面的尺寸，從而保證電極不會暴露在窨井蓋外表面，使井蓋在承受外力時不至于輕易在電極處出現裂紋，電極不要和井蓋的加強筋相接觸。原理是鋼渣窨井蓋在外部荷載作用下，其內部將發生兩個相互作用的過程其一在外力作用下，試件內部變的愈加緊密，使得彼此相鄰的鋼渣顆粒增加了相互接觸的機會，形成了新的導電網絡，使得試件的電導率增大，即電阻率的降低；其二是外加荷載引起試件內部發生破壞，產生裂縫，增加了鋼渣的間隔勢全，使得已存在的導電網絡產生破壞，引起試件電阻率的增大。在沒有達到井蓋的破壞載荷之前， 外力撤除后，井蓋的電阻率又恢復至沒有受力時的狀態，如井蓋破壞，電阻率則無法恢復至沒有受力時的狀態，通過測量井蓋電阻率的變化，就可以知道井蓋的破壞情況，便于及時維護。
權利要求
1.一種能感知自身電阻變化的窨井蓋，包括窨井蓋基體(1)，其特征是，在窨井蓋基體 (1)中埋有兩塊電極(2)，電極(2)上固接有用于連接外部設備的伸出窨井蓋基體外的導線 (3)；所述的窨井蓋基體(1)是由下述質量比的原料加水混合后倒入模具養護制成鋼漁30 40%水泥10 15%粉煤灰20 25%石子20 鋼纖維1. 5 2%硅粉6% 12% ；其中鋼渣與水泥+粉煤灰的體積百分比為11;所述鋼渣的細度模數為2-3。
2.根據權利要求1所述的能感知自身電阻變化的窨井蓋，其特征是，所述的電極(2)為厚度0. 3 2mm、長度50_70mm、寬度30_50mm的導電金屬板。
3.根據權利要求1所述的能感知自身電阻變化的窨井蓋，其特征是，所述的電極(2)上設有孔，孔的直徑大于鋼渣的最大粒徑。
4.根據權利要求1所述的能感知自身電阻變化的窨井蓋，其特征是，所述的兩個電極間的距離400-600mm。
5.根據權利要求1所述的能感知自身電阻變化的窨井蓋，其特征是，在所述的電極O) 上鉆有多個小通孔(4)。
全文摘要
本發明公開了一種能感知自身電阻變化的窨井蓋，屬窨井蓋。包括窨井蓋基體，在窨井蓋基體中埋有兩塊電極，電極上固接有伸出窨井蓋基體外的導線；窨井蓋基體是由下述質量比的原料加水混合后倒入模具養護制成鋼渣30～40％，水泥10～12％，粉煤灰20～25％，石子20～35％，鋼纖維1.5～2％，硅粉6％～12％；其中鋼渣與水泥+粉煤灰的體積百分比為1∶1。有益效果是，結構簡單，制作和使用都很方便。可以通過測試窨井蓋導電性能的變化，對窨井蓋內部的應力、應變狀況以及疲勞、損傷程度進行監測。組成一個大的窨井蓋物聯網，結合數字城管的建設，對城市窨井蓋進行實時監控和補充維修，防止事故發生。
文檔編號C04B28/00GK102493490SQ20111041528
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月10日 優先權日2011年12月10日
發明者張志軍 申請人:徐州工程學院