一种固沙板模具、固沙板及其制作方法
技术领域
本发明涉及防沙固沙技术领域，尤其涉及一种固沙板模具、固沙板及其制作方法。
背景技术
我国是受沙漠化危害最为严重的国家之一，国家每年因沙漠化造成的损失高达数以千亿元，沙漠化治理作为一项重要国策，受到高度重视。为了治理沙漠化，国家长期以来花费了巨大的财力和人力，也取得了可观的成效。
目前，我国已经摸索出了上百种沙漠治理技术和防沙模式，其中比较成熟的方式是化学固沙和物理固沙。化学固沙是指利用化学材料与工艺，在易于发生沙害的沙地表面形成固沙、保水的固结层，从而达到控制沙害的目的。传统的化学固沙材料可分为：水泥类、水玻璃类、石油产品类和高分子聚合物高吸水树脂。化学固沙的缺点成本略高、不宜大面积推广，而且有些固沙产品对环境具有潜在的影响。
物理固沙使用机械的方式将石块、网格或稻草等在流动沙层的表面布置成方格的形式，从而形成挡风墙，借以消减风力侵蚀，并兼有截留雨水的作用，因其具有一定的效果和低成本得到了大面积的推广。但草方格、石方格、网格等方格沙障的制作无法实现批量制作，劳动强度大、施工进度慢，且具有使用年限短、易被风沙掩埋等缺点，这极大地限制了方格沙障的应用。因此，研究出一种使用年限长、可重复利用、制作简便的固沙板显得尤为重要。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种固沙板模具、固沙板及其制作方法，固沙板的批量制作过程简单易行，利用该固沙板模具和制作方法可以在短时间内制作出强度性能优良的固沙板，制作原料成本低廉，且制作过程无需苛刻的养护条件。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种固沙板模具，包括框体、隔板以及标尺，所述框体用于放置到浇注平面从而与浇注平面围成顶部敞口的空间；所述隔板为多个，在所述框体内沿所述框体的高度方向上间隔地设置，用于在所述框体内填充固沙板原料后压实固沙板原料，将所述顶部敞口的空间分隔成多个用于填充固沙板原料的封闭空间；所述标尺为多个，每个所述隔板的底面分别抵接有至少一个所述标尺。
作为其中一种实施方式，所述框体由至少两个子边框可拆卸地拼接而成。
作为其中一种实施方式，所述标尺设置于所述框体的角部。
作为其中一种实施方式，每个所述隔板的底面抵接有多个所述标尺，且抵接同一个所述隔板的底面的标尺具有相同的高度。
作为其中一种实施方式，每个所述框体的角部分别设有至少一个所述标尺。
作为其中一种实施方式，所述固沙板模具还包括用于承载所述框体的垫板，所述垫板的上表面作为浇注平面。
作为其中一种实施方式，所述隔板的底面开设有凹槽，固沙板原料填充至覆盖标尺后，所述隔板压紧在固沙板原料上方，使下方的标尺插设于所述凹槽内并抵接所述凹槽的底面。
本发明的另一目的在于提供一种固沙板的制作方法，包括：
S01、将框体放置到浇注平面；
S02、朝所述框体内倒入固沙板原料，使固沙板原料覆盖设于框体内的标尺；
S03、在固沙板原料上方放入一层隔板并压实，使隔板抵接下方的标尺；
S04、重复上述步骤S02和S03，直至框体被填充满；
S05、待固沙板原料硬化后脱模，然后在预定温度下进行养护。
作为其中一种实施方式，所述固沙板原料为镁水泥砂浆，其制备过程包括：
将活性氧化镁、沙或土、浓度在20～30Be°之间的氯化镁溶液按质量比1：(5～15)：(5～15)混合，加入纤维并搅拌均匀，得到镁水泥砂浆。
本发明的另一目的在于提供一种固沙板，采用如上所述的一种固沙板的制作方法制作而成。
本发明的固沙板模具结构简单，可以实现固沙板的快速地批量制作，固沙板的厚度尺寸可以在制作过程中精确地控制，施工省时省力。而且，固沙板的制作过程简单、取材方便且成本低廉、在短时间内即可制作完成，强度性能优良、固化时间短且无需苛刻的养护条件。
附图说明
图1为本发明实施例的一种固沙板模具在使用状态下的剖视结构示意图；
图2为本发明实施例的一种框体的拼接结构示意图；
图3为本发明实施例的一种标尺安装部的结构示意图；
图4为本发明实施例的一种隔板与标尺的配合关系示意图；
图5为本发明实施例的一种固沙板的制作方法的流程框图；
图6为本发明实施例的固沙板模具内仅填充一层固沙板原料时的状态示意图；
图7为本发明实施例的固沙板模具内仅放入一层隔板时的状态示意图；
图8为本发明实施例的固沙板模具脱模后的固沙板的结构示意图。
图中标号说明如下：
1-固沙板；1S-固沙板原料；10-框体；11、12-L形的子边框；110-连接臂；111-卡块；112-合页；113-限位柱；120-凸环；20-隔板；30-标尺；40-垫板；200-凹槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参阅图1，本发明实施例的固沙板模具主要包括框体10、隔板20以及标尺30，框体10可以放置到浇注平面，从而与浇注平面围成顶部敞口的空间，该顶部敞口的空间可用于容纳隔板20、标尺30以及固沙板原料。其中，隔板20、标尺30均为多个，这些隔板20位于框体10内，沿框体10的高度方向上间隔地设置，将顶部敞口的空间分隔成若干用来填充固沙板原料1S的封闭的子空间，每个子空间内形成一块固沙板，该隔板20用于在框体10内填充固沙板原料1S后压实固沙板原料，同时也可保证固沙板的平整度。标尺30用于在制作各层固沙板前放置在每个相应的子空间内，作为保证固沙板原料1S厚度的参考基准，每个隔板20的底面分别抵接有至少一个标尺30，各层隔板20上的标尺30的高度可以根据实际情况自行调整，以实现个性化定制。
框体10由至少两个子边框可拆卸地拼接形成，如图2和图6所示，本实施例优选地，框体10由两个L形的子边框11、12拼接而成，两个L形的子边框11、12的通过在各自的端部设置卡合结构进行配合，从而实现可拆卸地连接。具体是每个L形的子边框11、12一端设有可相对于L形的子边框摆动的连接臂110和固定在连接臂110自由端的卡块111，连接臂110通过固定在L形的子边框外壁的合页112与L形的子边框转动连接，合页112的转轴优选是与框体10的高度方向一致。而每个L形的子边框11、12的另一端凸设有两根限位柱113，两根限位柱113沿框体10的高度方向间隔固定，两根限位柱113沿框体10的高度方向之间的间隔大于连接臂110的宽度，且小于卡块111的宽度，这里，宽度指的是沿框体10的高度方向的尺寸，优选限位柱113采用钢丝等具有一定弹性形变的材料制作。
当两个L形的子边框11、12拼接时，只需要将两个L形的子边框11、12的端部对齐，围成矩形的框架结构，将其中一个L形的子边框的连接臂110摆动至嵌入到临近的L形的子边框的两根限位柱113之间，且使卡块111被限位柱113阻挡而实现二者的弹性卡持，同时两个L形的子边框的另一端也同样处理，从而实现两个L形的子边框的拼接组装。优选地，限位柱113朝向背离其所在的端部的方向倾斜，从而与其所在的L形的子边框呈锐角设置，使得卡块111被卡持后不会轻易脱离。
可以理解的是，两个L形的子边框的拼接也可以采用其他可拆卸方式，例如，通过螺纹紧固件紧固连接等。框体也可以由其他形状的子边框拼接形成，例如，由四个线型的子边框拼接而成，或者有一个L形的子边框与两个线型的子边框拼接，在此不做限定。
如图1所示，标尺30呈柱体，每个标尺30的端面均为与标尺30的高度方向垂直的平面。标尺的尺寸根据固沙板的厚度进行选择，高度范围一般为1.5cm～5cm，例如，直径为5mm，高度为25mm。
在固沙板模具使用过程中，标尺30可以设置于框体10的角部。优选每个隔板20的底面抵接有多个标尺30，且抵接同一个隔板20的底面的标尺30具有相同的高度。例如，可在每个框体10的角部分别设有至少一个标尺30。标尺30可与框体10的内壁抵接，也可以与框体10的内壁间隔一定距离。可选地，每个标尺30固定在框体10的内壁上，或者与框体10一体成型，这样可以省去每次放置标尺30的步骤。
如图3所示，在一种实施方式中，还可以在框体10的内壁上凸设有多个间隔设置的用于安装标尺30的安装部，如带安装孔的凸环120，当需要安装不同高度规格的标尺时，只需要将对应的标尺插设于对应凸环120内的孔位即可，并能根据需要调节标尺在竖直方向上的位置，可以方便地更换不同规格的标尺。
在填充完第一层固沙板原料1S后，第一组标尺30被固沙板原料1S覆盖，通过利用一层隔板20覆盖在第一层固沙板原料1S上方并压紧，可以保证固沙板原料1S的致密性和平整度，当隔板20被压紧至抵接在下方的标尺30端部时，则说明第一层固沙板原料1S的厚度即为标尺30的高度。接着，继续利用另一组标尺30作为上方的第二层固沙板原料1S填充的基准，采用另一层隔板20覆盖在第二层固沙板原料1S的上方进行压紧，如此反复，即可在固沙板模具内填充多层固沙板原料1S，从而一次完成多层固沙板的制作。
固沙板模具还可以包括用于承载框体10的垫板40，该垫板40的上表面作为浇注平面，与浇注平面围成顶部敞口的空间。固沙板模具的材质优选采用不锈钢，也可为其它材质如镁合金、铝合金、PVC、木材等。框体10的尺寸长×宽×高优选为(100cm～200cm)×(20cm～50cm)×(20cm～100cm)。
如图4所示，更进一步地，隔板20的底面还可以开设有凹槽200，当固沙板原料填充至覆盖标尺30后，将隔板20压紧在固沙板原料1S上方，继续压紧隔板20，使下方的标尺30插设于凹槽200内并抵接凹槽200的底面。此种设计方式可以使得隔板20在压紧过程中具有更大的位移，也就是下方的固沙板原料1S具有更大的压缩空间，使得固沙板原料1S的致密性更好。
结合图5所示，本发明还提供了一种固沙板的制作方法，主要包括：
S01、将框体10放置到浇注平面，围成顶部敞口的空间。
具体是，将各子边框拼接形成矩形的框体10，然后放置到垫板40上。
S02、朝框体10内倒入固沙板原料1S，使固沙板原料1S覆盖设于框体10内的标尺30(如图6)。
S03、在固沙板原料1S上方放入一层隔板20并压实，使隔板20抵接下方的标尺30(如图7)，固沙板原料1S在此过程中也相应地被压平。
S04、重复上述步骤S02和S03，依次反复地在下一层的隔板20上填充固沙板原料和压紧隔板20，直至框体10被填充满(如图1)。
S05、待固沙板原料硬化后脱模(如图8)，然后在预定温度下进行养护。
固沙板原料的硬化过程，可以在空气中养护8～36h(优选24h)实现，硬化后，拆开框体10进行脱模，并扯去垫板40，即得到层层间隔的初凝固沙板，脱模后的初凝固沙板在空气中养护2～7天即可制得固沙板1，利用该固沙板1进行防沙施工，本实施例优选为养护3天。
本实施例中，固沙板原料1S优选为镁水泥砂浆，其制备过程包括：
将氯化镁(MgCl2)溶于水中，得到浓度在20～30Be°(婆美度)的氯化镁溶液。其中，水的来源不受限制，可以是自来水也可以是江河湖水；
将活性氧化镁(MgO)、氯化镁溶液按质量比1：(0.5～2)(优选为1：0.75)混合并搅拌均匀，即可获得镁水泥净浆。该镁水泥净浆可以采用沙或土进行混合后利用，以节约成本，例如，将活性氧化镁(MgO)、治沙当地的沙或土、上述得到的氯化镁溶液按质量比1：(5～15)：(5～15)(优选为1：8：9)混合并搅拌均匀，即可获得镁水泥砂浆。
其中，活性氧化镁为轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉或其他能够获得活性氧化镁成分的原料之一或多种的组合，活性氧化镁的活性含量为15％～95％。混合镁水泥砂浆时，还可以加入纤维作为增强材料，纤维可以是植物纤维，也可以是玻璃丝等无机纤维。
在上述制作方法的基础上，本发明相应地还提供一种采用上述方法制作而成的固沙板。
由于制作过程中形成的镁水泥胶凝材料的强度很高，且与砂石或土的和易性极好，与其它无机材料(如硅酸盐、石膏等)相比，镁水泥胶凝材料能够最大化的利用治沙当地的沙作为填充材料，材料配合比中80％以上为当地沙或土，节省了取材过程，提高了制作效率，也节约了原料成本。另外，镁水泥固沙板抗冻融性、抗盐碱性能力突出，经过测试，镁水泥固沙板的抗压强度、抗折强度都能达到较高水平。并且，镁水泥在环境温度下即可快速硬化，无需提供苛刻的硬化环境，通过将制作工艺与上述模具结合，能够随时随地进行加工制作，可以使得固沙板的制作、施工和安装可分批、依次快速地进行。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
