(3)的形心與FRP筒或復(fù)合竹質(zhì)筒(I)的圓心重合;如果布置竹片,將竹片固定在竹筒群外圍相鄰原竹筒交界凹側(cè)對(duì)面貼近復(fù)合竹質(zhì)的圓筒處;
第四步,將工業(yè)或日常生活的塑料瓶罐粉碎成碎料,碎料規(guī)格:長(zhǎng)度20mm-40mm、寬度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;清理干凈表層,干燥;
第五步,將生物質(zhì)原料自然風(fēng)干或烘干(含水率不超過(guò)12%)后,經(jīng)農(nóng)用鍘草機(jī)或錘片式打碎機(jī)或?qū)S梅鬯闄C(jī)粉碎,然后進(jìn)行碾磨;
第六步,將生物質(zhì)材料或者生物質(zhì)填充料(2)和塑料粉碎料(5)形成的混合料用膠(酚醛膠或者落葉松單寧樹(shù)脂膠或者不含甲醛的生態(tài)膠)拌合均勻,填充到竹筒竹片群和復(fù)合竹質(zhì)筒或FRP筒之間的空隙里,并振搗密實(shí),進(jìn)行養(yǎng)護(hù);
第七步,養(yǎng)護(hù)完畢,將兩端裁切整齊,即為所要求的圓形建筑構(gòu)件。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,截面內(nèi)部的空心竹筒群(3)由不少于3個(gè)空心原生竹筒通過(guò)繩狀物(4)捆扎到一起而形成,并且所有竹筒直徑大小相等;空心竹筒群(3)與多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒(I)的圓心重合;如果布置原生竹片的話,弧狀原生竹片(6)分布在竹筒群外圍相鄰原竹筒交界凹側(cè)對(duì)面貼近多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒處,由生物質(zhì)填充料(2)或者生物質(zhì)填充料(2)和塑料粉碎料(5)形成的混合料充滿空心竹筒群(3)與多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒(I)之間的縫隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,所述生物質(zhì)填充料(2)包括麥桿、稻草、玉米桿、高粱桿、豆桿、辣椒桿、油菜桿、亞麻桿、蘆葦桿、棉桿或農(nóng)作物的葉、桿、莖、或廢棄的木材及其碎肩木質(zhì)材料;塑料粉碎料(5)是工業(yè)或生活垃圾中的塑料質(zhì)瓶罐的粉碎料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,所述FRP圓筒的厚度不小于10mm,復(fù)合竹質(zhì)圓筒(2)的厚度不小于18mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,空心竹筒群(3)選材為3-6年生的筆直原竹筒,原竹筒直徑大小相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,所述生物基質(zhì)塑料粉碎料由生物質(zhì)材料與塑料粉碎料通過(guò)膠黏劑均勻混合而成,該膠黏劑是酚醛膠或者落葉松單寧樹(shù)脂膠或者不含甲醛的生態(tài)膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,所述生物質(zhì)填充料(2)是農(nóng)作物的葉、桿、莖、廢棄的竹材、木材及其碎肩木質(zhì)材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,所述塑料粉碎料(5)是工業(yè)或日常生活的塑料瓶罐的粉碎料,其碎料規(guī)格:長(zhǎng)度20mm-40mm、寬度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;塑料粉碎料表面無(wú)粉塵和油污。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁,其特征在于,所述塑料粉碎料(5 )是尼龍繩狀物、布條或袋狀物或細(xì)鐵絲、草繩或藤狀物。
9.如權(quán)利要求1的多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁的制備方法,其特征在于,該方法包括如下步驟: 第一步,選擇符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的直徑相當(dāng)?shù)墓P直原竹筒,用繩狀物將原生空心竹筒(不少于3個(gè))直接捆扎起來(lái),形成竹筒群;如果布置竹片,則將部分原竹筒劈裂為寬度不小于120_的弧狀竹片;原竹筒和原竹片均需烘干,含水率不超過(guò)12%,脫水; 第二步,按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求制作復(fù)合竹質(zhì)筒(或FRP筒):①選擇3-6年生的原竹,將原竹軟化平展展開(kāi),將展開(kāi)的平竹片膠合(使用酚醛膠或者不含甲醛的生態(tài)膠)成較寬的竹板,然后將竹板旋切成較薄的竹纖維片層;或者將選擇好的原竹筒分割成相同寬度和長(zhǎng)度的原竹片,去青去黃后進(jìn)行脫水或干燥,含水率不超過(guò)12%,然后對(duì)其進(jìn)行涂膠,采用酚醛膠,固含量在30%,在溫度150°C和壓力5MPa下,通過(guò)壓力機(jī)將其壓制成符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的竹材集成材,將竹材集成板材旋切成較薄的竹纖維片層;或者將選擇好的原竹筒分割成固定長(zhǎng)度和寬度的竹片,去青去黃后經(jīng)齒形輥碾壓后呈橫向不斷裂、縱向較松散的竹篾,竹篾的初含水率10% ~ 12%;然后放在自行設(shè)計(jì)的常壓高溫?zé)崽幚硐溥M(jìn)行190°C高溫?zé)崽幚?,接著浸膠,竹篾浸膠量為8%絕干重量之比,浸膠后竹篾干燥溫度70°C,干燥至含水率不超過(guò)12%;將竹篾全縱向組胚裝入模具,熱壓采用“熱進(jìn)冷出”工藝,壓力4.5MPa,溫度140°C,通過(guò)壓力機(jī)將其壓制成符合建筑設(shè)計(jì)要求的竹材重組材型材,再將竹材重組材型材制作成較寬的竹材重組材板材,將竹材重組板材旋切成較薄的竹纖維片層;?按照建筑需要的尺寸選擇圓柱形內(nèi)模具,內(nèi)模具為高分子納米材料制作耐高壓的可充氣氣囊,生產(chǎn)圓筒時(shí)給氣囊充氣形成內(nèi)模具,制作圓筒完畢放氣就取出氣囊,十分方便;③將薄竹纖維片層長(zhǎng)度方向沿圓柱形內(nèi)模具外徑纏繞形成第一層,該層旋切厚度小于1_竹片內(nèi)竹纖維方向垂直于圓柱形內(nèi)模具長(zhǎng)度方向?qū)⒑穸刃∮贗mm竹纖維片層長(zhǎng)度方向沿圓柱形內(nèi)模具長(zhǎng)度方向纏繞形成第二層,第二層的厚度小于Imm竹片內(nèi)竹纖維方向平行于圓柱形內(nèi)模具長(zhǎng)度方向;⑤制作第三層,該層同第一層;⑥制作第四層,該層及往后各層工藝同第二層,重復(fù)步驟③④,直到所需的厚度不小于18_ ;整個(gè)復(fù)合竹質(zhì)筒各片層竹纖維長(zhǎng)度方向相互垂直; 第三步,將捆扎起來(lái)的竹筒群固定在FRP筒或復(fù)合竹質(zhì)筒內(nèi),并且使空心竹筒群(3)的形心與FRP筒或復(fù)合竹質(zhì)筒(I)的圓心重合;如果布置竹片,將竹片固定在竹筒群外圍相鄰原竹筒交界凹側(cè)對(duì)面貼近復(fù)合竹質(zhì)的圓筒處; 第四步,將工業(yè)或日常生活的塑料瓶罐粉碎成碎料,碎料規(guī)格:長(zhǎng)度20mm-40mm、寬度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;清理干凈表層,干燥; 第五步,將生物質(zhì)原料自然風(fēng)干或烘干,含水率不超過(guò)12%,經(jīng)農(nóng)用鍘草機(jī)或錘片式打碎機(jī)或?qū)S梅鬯闄C(jī)粉碎,然后進(jìn)行碾磨; 第六步,將生物質(zhì)材料或者生物質(zhì)填充料(2)和塑料粉碎料(5)形成的混合料用酚醛膠或者落葉松單寧樹(shù)脂膠或者不含甲醛的生態(tài)膠拌合均勻,填充到竹筒竹片群和復(fù)合竹質(zhì)筒或FRP筒之間的空隙里,并振搗密實(shí),進(jìn)行養(yǎng)護(hù); 第七步,養(yǎng)護(hù)完畢,將兩端裁切整齊,即為所要求的圓形建筑構(gòu)件。
【專利摘要】本發(fā)明是多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒生物質(zhì)空心原竹圓柱或梁及制備方法,其結(jié)構(gòu)是截面內(nèi)部的空心竹筒群由不少于3個(gè)空心原生竹筒通過(guò)繩狀物捆扎一起,竹筒直徑大小相等;空心竹筒群與多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒的圓心重合;原生竹片分布在竹筒群外圍相鄰原竹筒交界凹側(cè)對(duì)面貼近多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒處,由生物質(zhì)填充料或生物質(zhì)填充料和塑料粉碎料形成的混合料充滿空心竹筒群與多孔FRP或復(fù)合竹質(zhì)筒之間的縫隙。優(yōu)點(diǎn):充分利用了多類材料的特點(diǎn),將農(nóng)林生物質(zhì)或日常生活塑料廢品資源應(yīng)用到土木建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。該種建筑構(gòu)件具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復(fù)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于土木建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的受壓或受彎構(gòu)件。
【IPC分類】E04C3-36, E04C3-29, B27M3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104631704
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410835639
【發(fā)明人】李海濤, 蘇靖文, 吳剛, 李淑恒
【申請(qǐng)人】南京林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日