CN107326224A - 适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板及其制造方法，该防陷板由铝材料、铁材料、镁材料、钨材料、锆材料、镍材料、石墨烯材料、长石粉以及气相二氧化硅熔融混合而成，具有重量轻、强度高、有韧性、抗压、抗拉、抗震、还具有防锈、渗水功能，节省大量修路成本，使用寿命长，提高经济效益。采用多种金属材料和回收的废旧金属材料经过熔融后，添加一些促进剂，会使产品迅速膨胀，产生无数个支点和孔径，抗压和抗拉力均衡，此材料重量只有钢板的五分之一，方便焊接、拼接，节省人工、材料和施工工期，还具有抗震功能，是取代传统混凝土钢筋结构公路的最佳材料之一，大大节省资源和能源，制造成本低廉，有着不可估量的价值和深远意义。

Description

适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板及其制造方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板及其制造方法。
背景技术
我国的高速公路飞速发展，总里程突破13万平方公里，增速为全球第一，车流、物流是全球第一，高速公路维修费用也是全球第一。为什么高速公路维修费用巨大呢，因为中国的地形复杂，到处都有山坡、旱地、沼泽地，修路必须占用田地、旱地、山地、水地和沼泽地，爆破、挖掘后，导致地基不牢，为了行车安全，尽管国家采用最合理设计，投入最高成本修路。然而，地质环境恶劣、暴雨和泥石流等自然灾害对高速公路的损坏，却是人力无法控制的。再者就是三超问题，也是造成高速公路易损坏和车祸频发的原因之一，虽然国家立法限制超重、超载、超速，但是客观条件无法保证高速公路不损坏，因此研发一种垫底的防陷、透水、抗压基材从根本上可以解决问题，提高高速公路的安全和使用寿命。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单、操作方便的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，以质量份数计算，包括以下成分：
铝材料 50-70份；
铁材料 10-20份；
镁材料 2-10份；
钨材料 2-10份；
锆材料 1-3份；
镍材料 2-10份；
石墨烯材料 0.1-0.3份；
长石粉 2-10份；
气相二氧化硅 1-3份；
气凝胶 0.1-0.5份。
其中，所述铝材料为纯铝或回收的铝废品；所述铁材料为纯铁或回收的铁废品；所述镁材料为纯镁；所述钨材料为纯钨；所述锆材料为氧化锆；所述镍材料为纯镍。
其中，所述石墨烯材料为2000目石墨烯粉末；所述长石粉为2000目钾长石粉；所述气相二氧化硅为2000目气相二氧化硅粉；所述气凝胶为50nm气凝胶粉。
其中，该金属板桥还包括延展性好、质量轻的氢化钛粉，氢化钛粉以质量份数计算，添加量为2-10份。
其中，以质量份数计算，具体包括以下成分：
纯铝或回收的铝废品 57份；
纯铁或回收的铁废品 15份；
纯镁 5份；
纯钨 4份；
氧化锆 2份；
纯镍 5份；
2000目石墨烯粉末 0.2份；
2000目钾长石粉 5份；
2000目气相二氧化硅粉 1.5份；
50nm气凝胶粉 0.3份；
氢化钛粉 8份。
本发明一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的制造方法，包括以下合成步骤：
S1、原料加温熔融：将50-70份的铝材料、10-20份的铁材料、3-8份的镁材料、2-10份的钨材料、1-3份的锆材料、3-8份的镍材料、0.1-0.3份的石墨烯材料、3-8份的长石粉以及1-2份的气相二氧化硅分别置于多格熔炉中按照各自的熔点进行加温形成熔融状态；
S2、气凝胶与氢化钛混合：将0.1-0.5份的气凝胶以及2-10份的氢化钛粉进行充分混合；
S3、熔融材料混合：将多格熔炉中熔融完成的铝材料、铁材料、镁材料、钨材料、锆材料、镍材料、石墨烯材料、长石粉以及气相二氧化硅均倒入搅拌桶膨胀箱内搅拌混合；
S4、气凝胶与氢化钛的混入：将S2中的混合粉末倒入搅拌桶膨胀箱内进行进一步的搅拌混合；
S5、冷却出模：待混合物料冷却固化后，打开搅拌桶膨胀箱取出带孔隙的抗压板材；将板材置于自动切割机内切成所需长度。
其中，在S3中混合熔融液进入搅拌桶膨胀箱之前，搅拌桶膨胀箱内壁预先涂覆一层硅溶液脱模剂。
其中，在S5中切割为所需长度的板材外表面，还要进行涂覆一层高温无机胶的过程。
其中，在S5中切割的抗压板材焊接一层、两层或多层作为抗压板使用。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明采用铝材料、铁材料、镁材料、钨材料、锆材料、镍材料、石墨烯材料、长石粉以及气相二氧化硅熔融混合而成，具有重量轻、强度高、有韧性、抗压、抗拉、抗震、还具有防锈、渗水功能，节省大量修路成本，使用寿命长，提高经济效益。采用多种金属材料和回收的废旧金属材料经过熔融后，添加一些促进剂，会使产品迅速膨胀，产生无数个支点和孔径，抗压和抗拉力均衡，同样的厚度，承载能力增强10倍以上，比重只有0.1-0.5之间，永不生锈，而且还可以做成海绵路的效果，下雨、下雪的时候，经过车流碾压，水可以从路面上渗下去，从公路两侧流入排水沟，有效减少路面的积水，提高行车安全，此材料重量只有钢板的五分之一，方便焊接、拼接，方便运送，节省人工、材料和施工工期，还具有抗震功能，是取代传统混凝土钢筋结构公路的最佳材料之一，大大节省资源和能源，制造成本低廉，有着不可估量的价值和深远意义。
附图说明
图1为本发明适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的制造方法流程示意图；
图2为本发明适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的实体成型结构图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
参阅图1，本发明一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的制造方法，包括以下合成步骤：
S1、原料加温熔融：将50-70份的铝材料、10-20份的铁材料、3-8份的镁材料、2-10份的钨材料、1-3份的锆材料、3-8份的镍材料、0.1-0.3份的石墨烯材料、3-8份的长石粉以及1-2份的气相二氧化硅分别置于多格熔炉中按照各自的熔点进行加温形成熔融状态；
S2、气凝胶与氢化钛混合：将0.1-0.5份的气凝胶以及2-10份的氢化钛粉进行充分混合；
S3、熔融材料混合：将多格熔炉中熔融完成的铝材料、铁材料、镁材料、镍材料、石墨烯材料、长石粉以及气相二氧化硅均倒入搅拌桶膨胀箱内搅拌混合；混合熔融液进入搅拌桶膨胀箱之前，搅拌桶膨胀箱内壁预先涂覆一层硅溶液脱模剂；
S4、气凝胶与氢化钛的混入：将S2中的混合粉末倒入搅拌桶膨胀箱内进行进一步的搅拌混合；
S5、冷却出模：待混合物料冷却固化后，打开搅拌桶膨胀箱取出带孔隙的抗压板材；将板材置于自动切割机内切成所需长度。
根据高速公路设计的厚度，可以在高速公路和沼泽地防陷、透水、抗压板上面涂上耐高温无机胶，根据要求在正反面各贴上一块多孔的合金铝板或多孔的防滑铁板，便于渗水，板材任意地方可以焊接、拼接、钻孔锁螺栓加固；为了确保强度，达到最佳使用效果，也可以用高速公路和沼泽地防陷、透水、抗压板焊接铺设2层、3层甚至多层。
第一实施例
本发明一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，以质量份数计算，具体包括以下成分：
纯铝或回收的铝废品 57份；
纯铁或回收的铁废品 15份；
纯镁 5份；
纯钨 4份；
氧化锆 2份；
纯镍 5份；
2000目石墨烯粉末 0.2份；
2000目钾长石粉 5份；
2000目气相二氧化硅粉 1.5份；
50nm气凝胶粉 0.3份；
氢化钛粉 8份。
第二实施例
本发明一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，以质量份数计算，具体包括以下成分：
纯铝或回收的铝废品 50份；
纯铁或回收的铁废品 10份；
纯镁 2份；
纯钨 2份；
氧化锆 2份；
纯镍 2份；
2000目石墨烯粉末 0.1份；
2000目钾长石粉 2份；
2000目气相二氧化硅粉 1份；
50nm气凝胶粉 0.1份；
氢化钛粉 2份。
第三实施例
本发明一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，以质量份数计算，具体包括以下成分：
纯铝或回收的铝废品 70份；
纯铁或回收的铁废品 20份；
纯镁 10份；
纯钨 10份；
氧化锆 3份；
纯镍 10份；
2000目石墨烯粉末 0.3份；
2000目钾长石粉 10份；
2000目气相二氧化硅粉 3份；
50nm气凝胶粉 0.5份；
氢化钛粉 10份。
相较于现有技术，本发明采用铝材料、铁材料、镁材料、钨材料、锆材料、镍材料、石墨烯材料、长石粉以及气相二氧化硅熔融混合而成，具有重量轻、强度高、有韧性、抗压、抗拉、抗震、还具有防锈、渗水功能，节省大量修路成本，使用寿命长，提高经济效益。如图2所示，采用多种金属材料和回收的废旧金属材料经过熔融后，添加一些促进剂，会使产品迅速膨胀，产生无数个支点和孔径，抗压和抗拉力均衡，同样的厚度，承载能力增强10倍以上，比重只有0.1-0.5之间，永不生锈，而且还可以做成海绵路的效果，下雨、下雪的时候，经过车流碾压，水可以从路面上渗下去，从公路两侧流入排水沟，有效减少路面的积水，提高行车安全，此材料重量只有钢板的五分之一，方便焊接、拼接，方便运送，节省人工、材料和施工工期，还具有抗震功能，是取代传统混凝土钢筋结构公路的最佳材料之一，大大节省资源和能源，制造成本低廉，有着不可估量的价值和深远意义。
现有的高速公路修建多是混凝土钢筋结构，成本高，因地质和暴雨、泥石流自然灾害及车流量太大、三超等原因，公路很容易损坏，需要经常维护、维修，除了成本高以外，对交通安全和道路畅通也有一定影响，因此使用改性复合金属材料作为高速公路的地基，有重量轻、强度高、有韧性、抗压、抗拉、抗震、还具有防锈、渗水功能，节省大量修路成本，使用寿命长，提高经济效益，实现了安全、节能的目的。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，其特征在于，以质量份数计算，包括以下成分：
铝材料 50-70份；
铁材料 10-20份；
镁材料 2-10份；
钨材料 2-10份；
锆材料 1-3份；
镍材料 2-10份；
石墨烯材料 0.1-0.3份；
长石粉 2-10份；
气相二氧化硅 1-3份；
气凝胶 0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，其特征在于，所述铝材料为纯铝或回收的铝废品；所述铁材料为纯铁或回收的铁废品；所述镁材料为纯镁；所述钨材料为纯钨；所述锆材料为氧化锆；所述镍材料为纯镍。
3.根据权利要求2所述的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，其特征在于，所述石墨烯材料为2000目石墨烯粉末；所述长石粉为2000目钾长石粉；所述气相二氧化硅为2000目气相二氧化硅粉；所述气凝胶为50nm气凝胶粉。
4.根据权利要求3所述的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，其特征在于，该金属板桥还包括延展性好、质量轻的氢化钛粉，氢化钛粉以质量份数计算，添加量为2-10份。
5.根据权利要求4所述的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板，其特征在于，以质量份数计算，具体包括以下成分：
纯铝或回收的铝废品 57份；
纯铁或回收的铁废品 15份；
纯镁 5份；
纯钨 4份；
氧化锆 2份；
纯镍 5份；
2000目石墨烯粉末 0.2份；
2000目钾长石粉 5份；
2000目气相二氧化硅粉 1.5份；
50nm气凝胶粉 0.3份；
氢化钛粉 8份。
6.一种适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的制造方法，其特征在于，包括以下合成步骤：
S1、原料加温熔融：将50-70份的铝材料、10-20份的铁材料、3-8份的镁材料、2-10份的钨材料、1-3份的锆材料、3-8份的镍材料、0.1-0.3份的石墨烯材料、3-8份的长石粉以及1-2份的气相二氧化硅分别置于多格熔炉中按照各自的熔点进行加温形成熔融状态；
S2、气凝胶与氢化钛混合：将0.1-0.5份的气凝胶以及2-10份的氢化钛粉进行充分混合；
S3、熔融材料混合：将多格熔炉中熔融完成的铝材料、铁材料、镁材料、钨材料、锆材料、镍材料、石墨烯材料、长石粉以及气相二氧化硅均倒入搅拌桶膨胀箱内搅拌混合；
S4、气凝胶与氢化钛的混入：将S2中的混合粉末倒入搅拌桶膨胀箱内进行进一步的搅拌混合；
S5、冷却出模：待混合物料冷却固化后，打开搅拌桶膨胀箱取出带孔隙的抗压板材；将板材置于自动切割机内切成所需长度。
7.根据权利要求6所述的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的制造方法，其特征在于，在S3中混合熔融液进入搅拌桶膨胀箱之前，搅拌桶膨胀箱内壁预先涂覆一层硅溶液脱模剂。
8.根据权利要求6所述的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的制造方法，其特征在于，在S5中切割为所需长度的板材外表面，还要进行涂覆一层高温无机胶的过程。
9.根据权利要求6所述的适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板的制造方法，其特征在于，在S5中切割的抗压板材焊接一层、两层或多层作为抗压板使用。
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