CN106436524A - 一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，包括袋体，所述袋体内装填有复合材料，按重量份计，所述复合材料的各原料组成及含量为：石粉100份、片条状硬质材料1‑50份、秸秆草料1‑50份；所述袋体的内表面和/或外表面形成有避免所述袋体破损的固化层，所述固化层的原料为生物固化材料。本发明一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋及其制作工艺，制作得到的该复合材料袋便于施工铺设，强度高，不易泄漏，且能够克服粉尘飞扬及地表径流冲刷的问题。本发明一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋也可直接用于边坡护坡。

Description

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋及其制作工艺

技术领域

本发明涉及道路修复技术领域，具体涉及的是一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋及其制作工艺。

背景技术

因滑坡、水渍等原因造成城市道路或乡村土路损毁的事件相当常见，在条件具备的地方通常使用舟桥系统和大型机械应对解决，但在条件不具备的地方目前往往难有高效措施，常见的方法是使用沙袋填放的方法修复，但沙袋承重能力弱，很难完成简易通行的目的，或者使用100目以下的修路石粉直接铺设，利用硅质材料在潮湿情况下形成水化硅酸层而具备触变性而修复，但石粉层存在问题较为明显：一是路面不平而铺设时，不易施工且易形成局部低承重区；二是干燥后尘土飞扬造成巨大污染；三是易被地表径流冲毁。

与此同时，目前粒径细于修路石粉的花岗岩石材加工石粉泥、硅质尾矿粉泥等产出远高于建筑砖用量，又难以作为修筑路和地基强化使用，占用大量堆场，需找到合适的大规模用处。

通常，在道路破损临时性应急修复时，并不需要应急修复材料能长期承载高强度负荷：公路破损应急修复一般仅为短期承载，随后一般搬走就近护坡；农村土路破损应急修复后，通常会在应急修复层上补充铺设碎石煤渣等硬质材料，因此材料的磨损问题并不显著，较为显著的问题是干燥后粉尘飞扬与地表径流冲刷。

针对干燥粉尘飞扬与地表径流冲刷问题，目前有以下几种解决方法：

1、在石粉中添加10％水泥、石灰或石膏，使其遇水后形成一定强度固化，但材料缺乏韧性，硬化后强度低，连续承重后极易破碎，依然有严重的粉尘现象，如果大量添加结合剂，固化后高强度的石粉块难以拆卸，且拆卸后转化为碎块状的建筑垃圾难以处置；

2、将铸造模具技术转移到应急修路上，将石粉和水玻璃粉末混合，使用固化剂如氯化钙、多元酸酯等进行反应，或直接使用硅溶胶或硅粉与石粉混合，相同的结果均是生成硅酸凝胶包裹石粉；或者使用氧化镁和石粉混合，用氯化镁溶液浸渍固化，这类材料强度较高但带水施工难度大，材料的盐度较高容易导致周围土壤盐碱化，不利解决绿化问题；

3、在石粉中添加各种聚合乳液如苯丙乳液、橡胶乳液、沥青乳液等，使材料干后长期粘结，但成本高，影响硅质石粉层的湿强度，且带水施工有药剂流失危险；

4、在石粉中添加乳酸钙、尿素和硝酸钙等，使用芽孢杆菌类使之分解转化为碳酸钙沉积而固结石粉，该类方法存在的问题依然是材料脆弱、带水施工时药剂流失等。

由此，上述提及的道路应急修复材料仍存在缺陷和不足，针对上述缺陷，申请人进行深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋及其制作工艺，制作得到的该复合材料袋便于施工铺设，强度高，不易泄漏，且能够克服粉尘飞扬及地表径流冲刷的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，包括袋体，所述袋体内装填有复合材料，按重量份计，所述复合材料的各原料组成及含量为：

石粉 100份

片条状硬质材料 1-50份

秸秆草料 1-50份；

所述袋体的内表面和/或外表面形成有避免所述袋体破损的固化层，所述固化层的原料为生物固化材料。

所述袋体为修路用麻袋、无碱玻纤袋或者玄武岩纤维袋。

所述石粉为粒径小于100目的石粉，所述石粉的主要成分为二氧化硅。

所述片条状硬质材料为海蛎壳、薄层片岩、碎砖片、竹木片层枝条和植物地下茎中的一种或者几种混合而成。

所述生物固化材料包括浸渍过复合肥类的造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆中的一种或者几种，所述造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆的总重量用量为1-20份。

所述复合肥类为含聚丙烯酰胺保水材料的缓释纤维状有机肥类。所述生物固化材料包括根系发达的植物种子，所述植物种子的重量用量为所述生物固化材料的总重量的10％-30％。

所述植物种子为牛筋草种子、狗牙根种子、芒草种子、野生香根草种子和马唐草种子中的一种或者几种混合而成。

所述生物固化材料还包括由各种生物结皮与水糅合而成的菌藻孢子液。

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋的制作工艺，包括以下步骤：

(1)将所述石粉、片条状硬质材料及秸秆草料按照配方比例混合制成复合材料，将所述复合材料装进袋体内；

(2)在所述袋体的内表面和/或外表面粘接上生物固化材料，形成避免所述袋体破损的的固化层。

采用上述技术方案后，本发明一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，需要时放置到道路破损应急修复地，将多个该复合材料袋铺设在道路破损处，并使复合材料袋吸足水分，袋体投放后，一方面，片条状硬质材料作为袋体内部的主骨架，水通过主骨架与石粉之间的间隙传质，使袋体潮湿时转化为装有类似混凝土的材料袋；另一方面袋体内的秸秆草料附着有微生物，通过微生物对秸秆草料的分解生成的微生物絮凝剂与腐殖酸对石粉进行粘结、通过微生物活动分泌的有机酸和二氧化碳等实现对石粉中钙质和长石质材料的重结晶和粘土化，提高了袋体的承载能力，便形成了远高于普通修复材料承载能力的道路修复模块。该复合材料袋在较短时间内可重复使用，在较长时间后能够自然转化为生态材料，潮湿强度高，干燥后不易起尘。最后一点，袋体投放后，袋体的表面需要形成一层可自发产生的、有一定耐磨耐候能力的固化层，且固化层能尽量下渗到石粉中，以避免袋体破损后受到风蚀、水蚀的影响。

因此，本发明一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋及其制作工艺，制作得到的该复合材料袋便于施工铺设，强度高，不易泄漏，且能够克服粉尘飞扬及地表径流冲刷的问题。

进一步，所述袋体为修路用麻袋、无碱玻纤袋或者玄武岩纤维袋，所述生物固化材料包括浸渍过复合肥类的造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆中的一种或者几种，所述生物固化材料包括根系发达的植物种子。这是因为，考虑利用其植物种子的根系固定袋体，并利用植物的遮挡能力减少风蚀，其机理类似沙漠治理时使用的草方格，且修复道路时多个袋体堆放在一起，袋体之间存在间隙且保持一定通透的结构，方便排水积土及植物种子在袋体的边缘区域成长，因此，需要袋体本身携带复合肥料以及根系发达的植物种子，而这样又对袋子表面的粗糙度和生物亲和性要求较高，所以通常考虑较为粗糙的修路用麻袋、无碱玻纤袋或者玄武岩纤维袋作为袋体，以袋体的内表面或袋体的纤维层之间的浸渍过复合肥类且难以破损的造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆作为营养材料的载体。

进一步，所述生物固化材料还包括由各种生物结皮与水糅合而成的菌藻孢子液，菌藻孢子液能够在袋体的表面形成菌藻生物结皮，该菌藻生物结皮和植物种子、袋体间积累的沙土一起形成固定袋体的固定系统。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，包括袋体，所述袋体内装填有复合材料，按重量份计，所述复合材料的各原料组成及含量为：

石粉 100份

片条状硬质材料 1-50份

秸秆草料 1-50份；

所述袋体的内表面和/或外表面形成有避免所述袋体破损的固化层，所述固化层的原料为生物固化材料。

所述袋体为修路用麻袋、无碱玻纤袋或者玄武岩纤维袋。

所述石粉为粒径小于100目的石粉，所述石粉的主要成分为二氧化硅。

所述片条状硬质材料为海蛎壳、薄层片岩、碎砖片、竹木片层枝条和植物地下茎中的一种或者几种混合而成。

所述生物固化材料包括浸渍过复合肥类的造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆中的一种或者几种，所述造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆的总重量用量为1-20份。

所述复合肥类为含聚丙烯酰胺保水材料的缓释纤维状有机肥类。

所述生物固化材料包括根系发达的植物种子，所述植物种子的重量用量为所述生物固化材料的总重量的10％-30％。

所述植物种子为牛筋草种子、狗牙根种子、芒草种子、野生香根草种子和马唐草种子中的一种或者几种混合而成。

所述生物固化材料还包括由各种生物结皮与水糅合而成的菌藻孢子液。

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋的制作工艺，包括以下步骤：

(1)将所述石粉、片条状硬质材料及秸秆草料按照配方比例混合制成复合材料，将所述复合材料装进袋体内；

(2)在所述袋体的内表面和/或外表面粘接上生物固化材料，形成避免所述袋体破损的的固化层。

实施例一

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，包括袋体，袋体为修路用麻袋，袋体内装填有复合材料，按重量份计，复合材料的各原料组成及含量为：

石粉 100份

碎砖片 15份

秸秆草料 5份；

袋体的内表面粘黏有浸渍过复合肥类的造纸污泥团块形成袋体内表面的内固化层，造纸污泥团块的重量用量为10份，袋体的外表面洒有避免袋体破损的外固化层，外固化层的原料为牛筋草种子和菌藻孢子液，牛筋草种子的重量用量为2份，菌藻孢子液的用量以能够均匀喷洒在袋体的外表面为宜。

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋的制作工艺，包括以下步骤：

(1)将石粉、碎砖片及秸秆草料按照配方比例混合制成复合材料，将复合材料装进袋体内；

(2)在袋体的内表面粘黏上浸渍过复合肥类的造纸污泥团块，形成袋体的内表面上的内固化层；

(3)将袋体铺设在路面破损处后，在袋体的外表面洒上牛筋草种子和菌藻孢子液，形成袋体的外表面上的外固化层。

实际案例：

泉州某山村的土质路遇大雨后变成泥泞路难以正常通行，使用实施例一中的复合材料袋直接铺设在该段土质路上，泼水使得袋体内的复合材料吸足水分，即形成该土质路的应急道路修复模块。数日后发现袋体的外表面生长有青色的菌藻生物结皮，1个月后袋体的外表面包覆有大量杂草，在该土质路的复合材料袋上铺碎石后长期使用，道路逐渐硬化，挖开路面取样发现袋体内的造纸污泥团块与石粉界限模糊，全年无明显的粉尘飞扬现象，即使在雨天道路也具备较好的承载能力和透水性能。

实施例二

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，包括袋体，袋体为修路用麻袋，袋体内装填有复合材料，按重量份计，复合材料的各原料组成及含量为：

袋体的内表面粘黏有浸渍过复合肥类的造纸污泥团块形成袋体内表面的内固化层，造纸污泥团块的重量用量为10份，袋体的外表面洒有避免袋体破损的外固化层，外固化层的原料为牛筋草种子和马唐草种子的混合种子以及菌藻孢子液，混合种子的重量用量为3份，菌藻孢子液的用量以能够均匀喷洒在袋体的外表面为宜。

一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋的制作工艺，包括以下步骤：

(1)将石粉、海蛎壳、芒草地下茎及秸秆草料按照配方比例混合制成复合材料，将复合材料装进袋体内；

(2)在袋体的内表面粘黏上浸渍过复合肥类的造纸污泥团块，形成袋体的内表面上的内固化层；

(3)在袋体的外表面分别洒上牛筋草种子和马唐草种子的混合种子以及菌藻孢子液并将袋体干燥存放，使得袋体的外表面上形成外固化层。

实际案例：

泉州某处养猪场有缓坡，遇暴雨后经常有污水污泥沿着缓坡流下，使用实施例二中的复合材料袋铺设该缓坡，形成应急护坡拦截污水污泥，数日后发现袋体的外表面生长有青色的菌藻生物结皮，1个月后袋体的外表面包覆有大量杂草，至今一年袋体虽有磨损但在袋体的外表面已形成了良好的植被覆盖层，即使降雨也不会导致袋体内的石粉流失，护坡的强度仍然较高。

综合上述实施例可以看出，本发明一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋及其制作工艺，制作得到的该复合材料袋便于施工铺设，强度高，不易泄漏，且能够克服粉尘飞扬及地表径流冲刷的问题。

本发明中的复合材料袋也可直接用于边坡护坡，当将复合材料袋内仅装填复合材料后，也可用于抗洪抢险，其堵漏和抗冲击能力远高于传统的沙袋。

上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，包括袋体，其特征在于：所述袋体内装填有复合材料，按重量份计，所述复合材料的各原料组成及含量为：

石粉 100份

片条状硬质材料 1-50份

秸秆草料 1-50份；

所述袋体的内表面和/或外表面形成有避免所述袋体破损的固化层，所述固化层的原料为生物固化材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述袋体为修路用麻袋、无碱玻纤袋或者玄武岩纤维袋。

3.根据权利要求1所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述石粉为粒径小于100目的石粉，所述石粉的主要成分为二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述片条状硬质材料为海蛎壳、薄层片岩、碎砖片、竹木片层枝条和植物地下茎中的一种或者几种混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述生物固化材料包括浸渍过复合肥类的造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆中的一种或者几种，所述造纸污泥团块、废弃纤维短绒和废弃纸浆的总重量用量为1-20份。

6.根据权利要求5所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述复合肥类为含聚丙烯酰胺保水材料的缓释有机肥类。

7.根据权利要求1所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述生物固化材料包括根系发达的植物种子，所述植物种子的重量用量为所述生物固化材料的总重量的10％-30％。

8.根据权利要求7所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述植物种子为牛筋草种子、狗牙根种子、芒草种子、香根草种子和马唐草种子中的一种或者几种混合而成。

9.根据权利要求1所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：所述生物固化材料还包括由各种生物结皮与水糅合而成的菌藻孢子液。

10.制作如权利要求1-9中任一项权利要求所述的一种用于道路临时性应急处置的复合材料袋，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将所述石粉、片条状硬质材料及秸秆草料按照配方比例混合制成复合材料，将所述复合材料装进袋体内；

(2)在所述袋体的内表面和/或外表面粘接上生物固化材料，形成避免所述袋体破损的的固化层。