一种生物质材料锚杆及其制备方法

1.本发明属于农业废弃物再利用技术领域；具体涉及一种生物质材料锚杆及其制备方法。


背景技术：

2.边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面，如公路路堑边坡、高速公路路基边坡、岸堤、土坝，一般这些边坡通常由粘土、砂土或者粉土等堆积而成，但是由于外界环境，例如填筑、地震、降雨、渗流等导致边坡发生失稳而引起不利后果，轻则中断交通运输，重则产生滑坡、溃堤等严重灾害，进而造成巨大损失。
3.锚杆是用具有一定强度的材料制成杆柱状物，打入地表岩体或边坡预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造，并依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。目前常用的锚杆为木制锚杆或者金属锚杆，木质锚杆容易腐蚀，金属锚杆对环境不友好、破坏锚杆附近的土壤中成分，而且成本过高。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供了一种成本低廉、环境友好的一种生物质材料锚杆及其制备方法。
5.本发明通过以下技术方案实现：
6.一种生物质材料锚杆的制备方法，包括如下步骤：
7.步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；
8.步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、黄土粉、水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；
9.步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；
10.步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。
11.进一步的，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为0.1～5mm。
12.进一步的，步骤2中所用聚乳酸为br级聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸，黄土粉的粒径为200目。
13.进一步的，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为90份，聚乳酸的重量份数为5份，生物酶的重量份数为1份，黄土粉的重量份数为4份，水的重量份数为20份。
14.进一步的，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为95份，聚乳酸的重量份数为8份，生物酶的重量份数为2份，黄土粉的重量份数为7份，水的重量份数为25份。
15.进一步的，步骤3中得到的杆体的规格为直径为20～100mm，杆体的长度为1000～
2000mm。
16.进一步的，步骤4中所用的麻绳的直径为0.5mm。
17.进一步的，步骤4中烘干机的烘干温度为260～300℃。
18.一种生物质材料锚杆，依托于所述的一种生物质材料锚杆制备方法实现，所述生物质材料锚杆的抗压强度为40～50mpa。
19.本发明所述的一种生物质材料锚杆，是将农作物秸秆粉碎后作为主要原料，通过加入生态环保配料混合制备成具备一定强度的生物质材料锚杆方法。与现有技术相比，本发明提供的锚杆杆体属生物质材料，采用特定含量组分的原料制备而成，实现整体较好的相互作用，锚杆在各项性能稳定基础上，具有优异的生态友好性能，提高锚杆施工过程的安全性，可应用于黑土地侵蚀沟加固及煤矿煤层巷道两帮的锚固。
20.本发明所述的一种生物质材料锚杆，实现农作物秸秆高值化利用，工艺技术降碳效果突出，推动传统锚杆制造绿色化提升，解决锚杆杆体制备时能源消费高碳化问题，带动清洁生产技术工艺以及先进适用的环保治理装备发展。
具体实施方式
21.具体实施方式一：
22.一种生物质材料锚杆的制备方法，包括如下步骤：
23.步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；
24.步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、黄土粉、水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；
25.步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；
26.步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。
27.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为0.1～5mm。
28.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中所用聚乳酸为br级聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸，黄土粉的粒径为200目。
29.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为90份，聚乳酸的重量份数为5份，生物酶的重量份数为1份，黄土粉的重量份数为4份，水的重量份数为20份。
30.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤3中得到的杆体的规格为直径为50mm，杆体的长度为1000mm。
31.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中所用的麻绳的直径为0.5mm。
32.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中烘干机的烘干温度为280℃。
33.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法制备的一种生物质材料锚杆，
所述生物质材料锚杆的抗压强度为45mpa。
34.具体实施方式二：
35.一种生物质材料锚杆的制备方法，包括如下步骤：
36.步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；
37.步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、黄土粉、水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；
38.步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；
39.步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。
40.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为0.1～5mm。
41.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中所用聚乳酸为br级聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸，黄土粉的粒径为200目。
42.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为90份，聚乳酸的重量份数为5份，生物酶的重量份数为1份，黄土粉的重量份数为4份，水的重量份数为20份。
43.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤3中得到的杆体的规格为直径为100mm，杆体的长度为2000mm。
44.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中所用的麻绳的直径为0.5mm。
45.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中烘干机的烘干温度为300℃。
46.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法制备的一种生物质材料锚杆，所述生物质材料锚杆的抗压强度为50mpa。
47.具体实施方式三：
48.一种生物质材料锚杆的制备方法，包括如下步骤：
49.步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；
50.步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、黄土粉、水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；
51.步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；
52.步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。
53.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为4～5mm。
54.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中所用聚乳酸为br级
聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸，黄土粉的粒径为200目。
55.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为95份，聚乳酸的重量份数为8份，生物酶的重量份数为2份，黄土粉的重量份数为7份，水的重量份数为25份。
56.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤3中得到的杆体的规格为直径为100mm，杆体的长度为1000mm。
57.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中所用的麻绳的直径为0.5mm。
58.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中烘干机的烘干温度为270℃。
59.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法制备的一种生物质材料锚杆，所述生物质材料锚杆的抗压强度为40mpa。
60.具体实施方式四：
61.一种生物质材料锚杆的制备方法，包括如下步骤：
62.步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；
63.步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、黄土粉、水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；
64.步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；
65.步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。
66.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为0.1～5mm。
67.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中所用聚乳酸为br级聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸，黄土粉的粒径为200目。
68.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤3中得到的杆体的规格为直径为20mm，杆体的长度为1000mm。
69.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中所用的麻绳的直径为0.5mm。
70.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中烘干机的烘干温度为280℃。
71.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法制备的一种生物质材料锚杆，所述生物质材料锚杆的抗压强度为40～50mpa。
72.具体实施方式五：
73.一种生物质材料锚杆的制备方法，包括如下步骤：
74.步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；
75.步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、黄土粉、
水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；
76.步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；
77.步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。
78.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为5～8mm。
79.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中所用聚乳酸为br级聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸，黄土粉的粒径为200目。
80.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为95份，聚乳酸的重量份数为8份，生物酶的重量份数为2份，黄土粉的重量份数为7份，水的重量份数为25份。
81.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤3中得到的杆体的规格为直径为100mm，杆体的长度为2000mm。
82.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中所用的麻绳的直径为0.5mm。
83.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中烘干机的烘干温度为300℃。
84.本实施方式所述的一种生物质材料锚杆的制备方法制备的一种生物质材料锚杆，所述生物质材料锚杆的抗压强度为42mpa。
85.对比例1：
86.一种生物质材料锚杆的制备方法，包括如下步骤：
87.步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；
88.步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；
89.步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；
90.步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。
91.对比例所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为1～2mm。
92.对比例所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中所用聚乳酸为br级聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸。
93.对比例所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为90份，聚乳酸的重量份数为5份，生物酶的重量份数为1份，水的重量份数为20份。
94.对比例所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤3中得到的杆体的规格为直径为50mm，杆体的长度为1000mm。
95.对比例所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中所用的麻绳的直径为
0.5mm。
96.对比例所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，步骤4中烘干机的烘干温度为280℃。
97.对比例所述的一种生物质材料锚杆的制备方法制备的一种生物质材料锚杆，所述生物质材料锚杆的抗压强度为35～40mpa。

技术特征：
1.一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，然后进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料，待用；步骤2、按照重量份数分别称量一定质量的秸秆粉碎料、聚乳酸、生物酶、黄土粉、水，其重量份数分别为90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料，待用；步骤3、将步骤2得到的微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体；步骤4、在步骤3得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。2.根据权利要求1所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，步骤1中秸秆粉碎料的粒径为0.1～5mm。3.根据权利要求1或2所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，步骤2中所用聚乳酸为br级聚乳酸，生物酶为br级聚乳酸，黄土粉的粒径为200目。4.根据权利要求3所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为90份，聚乳酸的重量份数为5份，生物酶的重量份数为1份，黄土粉的重量份数为4份，水的重量份数为20份。5.根据权利要求4所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，步骤2中秸秆粉碎料的重量份数为95份，聚乳酸的重量份数为8份，生物酶的重量份数为2份，黄土粉的重量份数为7份，水的重量份数为25份。6.根据权利要求5所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，步骤3中得到的杆体的规格为直径为20～100mm，杆体的长度为1000～2000mm。7.根据权利要求6所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，步骤4中所用的麻绳的直径为0.5mm。8.根据权利要求7所述的一种生物质材料锚杆的制备方法，其特征在于，步骤4中烘干机的烘干温度为260～300℃。9.一种生物质材料锚杆，依托于权利要求1-8之一所述的一种生物质材料锚杆制备方法实现，其特征在于，所述生物质材料锚杆的抗压强度为40～50mpa。

技术总结
一种生物质材料锚杆及其制备方法，它属于农业废弃物再利用技术领域。为了生产成本低廉、环境友好的锚杆，本发明将农作物秸秆烘干后，置于粉碎机中粉碎，进行筛分处理，得到物料粒度小于5mm的秸秆粉碎料；按照重量份数分别称量90～95份的秸秆粉碎料、3～8份的聚乳酸、0.05～2份的生物酶、2～7份的黄土粉、15～30份的水，混合均匀后得到微潮混合料置于压缩机中，压制成一定规格的杆体，将得到的杆体外缠绕麻绳，然后置于烘干机中烘干后，得到生物质材料锚杆。本发明制备的生物质材料锚杆在各项性能稳定基础上，具有优异的生态友好性能，提高锚杆施工过程的安全性，可应用于黑土地侵蚀沟加固及煤矿煤层巷道两帮的锚固。沟加固及煤矿煤层巷道两帮的锚固。


技术研发人员：孟上九 康健 张继忠 林井祥 刘思瑞 孙超
受保护的技术使用者：黑龙江科技大学
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/12