[發(fā)明專利]一種坑木替代材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410075704.5
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN104891939B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王雨利;黃存捍;荊浩;管學茂;康全玉
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學
• 主分類號: C04B28/32
• 分類號: C04B28/32;C04B18/26
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11387
• 代理人: 劉春成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是新型建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種坑木替代材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在采用大采高工作面采煤時，為防止瓦斯突出，需在工作面尾部留有一條瓦斯尾巷。為保證工作面機尾上隅角通風的需要，在機尾打木垛來預留通風通道，且木垛不再回收。設(shè)垛高為4.5m，其板梁規(guī)格為R(150～200)×1500mm，則每垛需消耗3.18～4.24m³木材，這樣每千米需耗木材1272～1696m³，木材不考慮加工成本，僅按原木直接成本1200元／m³計算，則每1000m巷道購買木材需要的費用為153～204萬元。木材如此大量的被消耗，不僅會吃掉大量的森林資源，對環(huán)保不利，而且也會給礦上帶來較大的經(jīng)濟負擔。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種坑木替代材料及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：本發(fā)明的坑木替代材料主要由主料、纖維、復合外加劑三種組分組成，其中主料包含氧化鎂粉100份、六水氯化鎂溶液70-90份、粉煤灰10-15份、鋸末12-15份、水5-8份；復合外加劑包含減水劑1-4份、緩凝劑0.2-0.4份和改性劑2-4份；纖維包含玻璃纖維和竹青，其中玻璃纖維2-4份，竹青25-45根。

所述的六水氯化鎂溶液是由六水氯化鎂與水配制而成，其溶液濃度為22％～30％，其中六水氯化鎂為光鹵石(KMgCl₃·6H₂O)中提煉KCl后的副產(chǎn)物。

所述的鋸末為木屑，含水量為10％～20％，含泥量小于5％。

所述的減水劑為萘系減水劑，緩凝劑為磷酸，改性劑為硫酸亞鐵。

本發(fā)明的坑木替代材料的制備方法為：步驟一，將上述配方中的氧化鎂粉、六水氯化鎂溶液、粉煤灰、鋸末、水和復合外加劑加入攪拌機中，攪拌至均勻，得到氯氧鎂水泥漿體；

步驟二，將氯氧鎂水泥漿體倒入模具，厚度為4-8mm，攤平后加入1-4mm厚的玻璃纖維，其長度為600-1000mm，在玻璃纖維上放置3根竹青，再倒入4-8mm厚的氯氧鎂水泥漿體，摸平后將Φ75mm×1800mm的塑料管放入模具中，然后倒入料漿，至塑料管上方4-8mm處，摸平后加入1-4mm厚的中堿玻璃纖維，再倒入4-8mm的料漿摸平；

步驟三，將成型好的試件在模具中放置6-8小時后，拆模，在成型室內(nèi)放置24h-36h后移至養(yǎng)護室內(nèi)堆放，養(yǎng)護28-30天后即可使用。

本發(fā)明的有益效果為：它將具有高抗壓強度、高抗折強度的氯氧鎂水泥與木屑、粉煤灰等固體廢棄物結(jié)合在一起，材料的成本低，且它的制備方法簡單易行，對生產(chǎn)設(shè)備及人員要求低，且它的生產(chǎn)周期短，全過程不產(chǎn)生三廢，不影響環(huán)境和工人健康。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式來詳細說明本發(fā)明；

圖1為坑木替代材料垛的力-位移曲線圖；

圖2為純木材垛的力-位移曲線圖；

圖3為該坑木替代材料和木材混合垛的力-位移曲線圖；

圖4為各種垛體的承載力和變形量之間的關(guān)系表。

具體實施方式

為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

參照圖1，本具體實施方式采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明的坑木替代材料主要由主料、纖維、復合外加劑三種組分組成，其中主料包含氧化鎂粉100份、六水氯化鎂溶液70-90份、粉煤灰10-15份、鋸末12-15份、水5-8份；復合外加劑包含減水劑1-4份、緩凝劑0.2-0.4份和改性劑2-4份；纖維包含玻璃纖維和竹青，其中玻璃纖維2-4份，竹青25-45根。

所述的六水氯化鎂溶液是由六水氯化鎂與水配制而成，其溶液濃度為22％～30％，其中六水氯化鎂為光鹵石(KMgCl₃·6H₂O)中提煉KCl后的副產(chǎn)物。

所述的鋸末為木屑，含水量為10％～20％，含泥量小于5％。

所述的減水劑為萘系減水劑，緩凝劑為磷酸，改性劑為硫酸亞鐵。

本發(fā)明的坑木替代材料的制備方法為：步驟一，將氧化鎂粉1000g、六水氯化鎂溶液800g、粉煤灰150g、鋸末120g、水50g和復合外加劑30g加入攪拌機中，攪拌至均勻，得到氯氧鎂水泥漿體；