[發(fā)明專(zhuān)利]一種環(huán)保型高強(qiáng)度長(zhǎng)壽命耐腐蝕復(fù)合材料枕木及制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610080404.5
• 申請(qǐng)日: 2016-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105500839A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫亞非;馬麗萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 孫亞非
• 主分類(lèi)號(hào): B32B17/02
• 分類(lèi)號(hào): B32B17/02;B32B17/12;B32B9/02;B32B7/12;B32B37/12
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型高強(qiáng)度長(zhǎng)壽命耐腐蝕復(fù)合材料枕木及 制作方法。

背景技術(shù)

枕木常被用于承載物體，是鐵路建設(shè)、專(zhuān)用軌道走行設(shè)備鋪設(shè)和承載設(shè)備領(lǐng)域中不可 或缺的材料。高鐵的設(shè)計(jì)時(shí)速為600公里/h，行駛時(shí)速為500公里/h，而由于枕木的原因， 現(xiàn)有高鐵的運(yùn)行時(shí)速只能達(dá)到300多公里/h。現(xiàn)有的枕木因?yàn)閮?nèi)有鋼筋，若時(shí)速在400公 里左右，則車(chē)輪、鋼軌和枕木的鋼筋之間有可能會(huì)發(fā)生共振，嚴(yán)重時(shí)可造成列車(chē)脫軌，甚 至造成列車(chē)解體，大大制約了高鐵的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

目前，對(duì)于該問(wèn)題采用的解決辦法為，用傳統(tǒng)的可用作枕木的專(zhuān)用木材。然而我國(guó)是 個(gè)少林國(guó)家，木材資源嚴(yán)重不足，長(zhǎng)期以來(lái)木材供需矛盾尖銳，無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。生產(chǎn) 枕木所需樹(shù)木的年齡一般在80～100，而在我國(guó)這樣年齡的立木蓄積量微乎其微。同時(shí)我國(guó) 能夠用來(lái)制作枕木的專(zhuān)用木材已經(jīng)非常稀少，國(guó)家已不允許采伐。加上木材為有機(jī)物質(zhì)， 易為蟲(chóng)、菌侵蝕而腐朽變質(zhì)，所以木枕使用壽命短，經(jīng)防腐處理后額定使用年限13～19年， 如貨流加大、速度和載量提高，將降至8～10年。

現(xiàn)有的混凝土枕木不會(huì)腐朽，原料易得、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、養(yǎng)護(hù)量小，但隨著對(duì)鐵 路基礎(chǔ)設(shè)施安全性和舒適性的重視，混泥土軌枕的缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái)：重量大、脆性大、 易出現(xiàn)裂紋，硬度大、彈性差、減震效果差，不能滿(mǎn)足高速鐵路發(fā)展的要求。現(xiàn)有的鋼質(zhì) 枕木雖然牢固耐用，但造價(jià)高沉重不易搬動(dòng)，彈性小。因此，目前亟需一種枕木能夠取代 現(xiàn)有枕木同時(shí)能夠達(dá)到和滿(mǎn)足高鐵設(shè)計(jì)要求并保證使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)保型高強(qiáng)度長(zhǎng)壽命耐腐蝕復(fù) 合材料枕木及其制作方法，不使用任何金屬材料，強(qiáng)度高，柔韌性好，使用年限長(zhǎng)，能夠 徹底解決共振問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高鐵設(shè)計(jì)要求的時(shí)速。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種環(huán)保型高強(qiáng)度長(zhǎng)壽命耐腐蝕復(fù)合材料枕木，包括纖維塊體，纖維塊體為單層結(jié)構(gòu) 或多層結(jié)構(gòu)，每一層結(jié)構(gòu)由若干個(gè)植物纖維條形體疊加而成，每一個(gè)植物纖維條形體外部 包裹有玻璃絲布，所述纖維塊體外部由玻璃絲布包裹；植物纖維條形體和玻璃絲布均浸滿(mǎn) 復(fù)合膠體。

優(yōu)選的，多層結(jié)構(gòu)的纖維塊體中的若干層結(jié)構(gòu)由若干個(gè)竹纖維條形體疊加而成；設(shè)置 了竹纖維條形體，韌性和耐磨性強(qiáng)，提升了枕木的使用壽命。

每一個(gè)所述竹纖維條形體外部包裹有玻璃絲布。

所述竹纖維條形體也浸滿(mǎn)復(fù)合膠體。

所述植物纖維條形體外部包裹的玻璃絲布的層數(shù)為一層或多層。

所述纖維塊體外部包裹的玻璃絲布的層數(shù)為一層或多層；可以設(shè)置一層玻璃絲布，通 過(guò)復(fù)合膠體粘結(jié)即可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；在需要加強(qiáng)枕木的強(qiáng)度情況下，可以設(shè)置多層玻璃絲 布，然后通過(guò)復(fù)合膠體將各部分粘結(jié)為一體，完全滿(mǎn)足鐵路運(yùn)行對(duì)枕木的要求。

一種環(huán)保型高強(qiáng)度長(zhǎng)壽命耐腐蝕復(fù)合材料枕木的制作方法，包括以下步驟：

(1).將植物秸稈經(jīng)破碎形成植物纖維；

(2).在植物纖維外部由玻璃絲布包裹成長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)；

(3).按設(shè)計(jì)要求，疊加單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的纖維塊體，每一層結(jié)構(gòu)由若干個(gè)長(zhǎng)條 形結(jié)構(gòu)疊加而成，在纖維塊體外部包裹玻璃絲布，形成枕木基體；

(4).將得到的枕木基體用復(fù)合膠體浸潤(rùn)；

(5).按設(shè)計(jì)要求，采用沖壓或擠壓或模具成型的方式，得到復(fù)合材料枕木。

優(yōu)選的，所述步驟3中，多層結(jié)構(gòu)的纖維塊體中的若干層結(jié)構(gòu)由若干個(gè)竹纖維長(zhǎng)條形 結(jié)構(gòu)疊加而成。

所述竹纖維長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)的制作步驟為：

將竹經(jīng)破碎形成竹纖維；竹纖維外部由玻璃絲布包裹成竹纖維長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)。

所述玻璃絲布采用增強(qiáng)型潤(rùn)劑前處理的無(wú)堿玻璃纖維紗制造而成。

優(yōu)選的，所述步驟5之后進(jìn)行以下步驟：按設(shè)計(jì)要求，在成型的復(fù)合材料枕木上制出 預(yù)留螺絲孔；便于枕木通過(guò)螺絲與鋼軌連接。

本發(fā)明的工作原理為：

本發(fā)明的復(fù)合材料枕木由植物纖維和玻璃絲布添加復(fù)合膠體后制成，或者可以再加入 竹纖維層，未采用任何金屬材料，材料強(qiáng)度測(cè)試超過(guò)水泥的17倍之多。

同時(shí)該枕木由植物纖維和竹纖維和玻璃絲布作為形成枕木的主要成分，強(qiáng)度高，剪切 強(qiáng)度大大超過(guò)水泥預(yù)制枕木。